非圆形压力隧洞考虑支护滞后过程的应力与位移解析解

摘要：

基于平面弹性复变函数中的保角变换方法,考虑衬砌的支护滞后效应,并认为衬砌与围岩完全接触,提出了带有衬砌的非圆形水工隧洞在原始地应力和内水压力共同作用下的应力与位移解析解,且求解过程中采用幂级数法简化计算.以马蹄形隧洞为例,用ANSYS进行数值计算,并与解析解进行对比验证;计算隧洞围岩开挖边界和衬砌内外边界的切向正应力以及围岩与衬砌之间的接触应力;讨论在不同侧压力系数、位移释放系数和内水压力下围岩与衬砌的应力分布规律.结果显示:解析解与数值解吻合较好;位移释放系数和内水压力对衬砌及围岩的应力分布影响显著,当位移释放系数和内水压力较大时,在衬砌内边界将出现拉应力区.研究结果为非圆形水工隧洞的围岩与衬砌的应力与位移分析提供了可行方法.

关键词：非圆形隧洞、支护滞后、保角变换、静水压力、应力与位移分析、解析解

所属期刊栏目：35

分类号：TV762.1(水能利用、水电站工程)

资助基金：国家自然科学基金项目11572126

在线出版日期：2018-04-09（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：164-170,175