隧道力學-圍巖特征曲線

..WORD完美格式技術資料專業(yè)整理西南交通大學隧道力學〔作業(yè)Flac3d求解圍巖特征曲線年級:學號:姓名:專業(yè):2011年11月..目錄第1章問題分析11．1圍巖特征曲線定義11．2求解方法1第2章建模及計算12．1模型建立12．2命令流及解釋1第3章計算結果及分析13．1數(shù)據(jù)處理13．2圍巖特征曲線繪制13．3結果分析1參考文獻2..FLAC3D求解圍巖特征曲線第1章問題分析1．1圍巖特征曲線定義圍巖的特征曲線,亦稱為圍巖的支護需求曲線。它形象的表明圍巖在洞室周邊所需提供的支護阻力及與其周邊位移的關系。1．2求解方法同一圍巖級別下,相同隧道埋深情況下,通過改變襯砌的強度〔修改體積模量及剪切模量分別求解相應強度下隧道收斂平衡時的拱頂豎直位移和應力,根據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制該圍巖級別下相應埋深的圍巖特征曲線。第2章建模及計算2．1模型建立圖2.1-1如圖2.1-1,圓形隧道外徑為6m,襯砌厚度為0.2m,考慮隧道影響范圍,模型寬度為30m,高度為30m。V級圍巖和Ⅳ級圍巖通過定義材料的相關參數(shù)來建模；根據(jù)計算出相應埋深〔即50m、100m、150m下產(chǎn)生的應力,將應力分別作用于模型上來建模求解。2．2命令流及解釋以V級圍巖150m埋深為例,其命令流如下：;繪制5級圍巖150m特性曲線,改變襯砌的E進行計算new;建立模型,取圓形隧道半徑為2.9米,襯砌厚度為0.1米,genzoneradcylinderp0000&p11500&p2010&p30015&p41510&p50115&p615015&p715115&p8300&p9003&p10310&p11013&size51811&ratio1111.2&groupoutsiderock;定義圍巖分塊genzonecshellp0000&p1300&p2010&p3003&p4310&p5013&p82.900&p9002.9&p102.910&p11012.9&size3161&ratio1.1111&grouplining;定義襯砌分塊genzonecylinderp0000&p12.900&p2010&p3002.9&groupexcavation;定義開挖分塊genzonereflectdip0dd90genzonereflectdip90dd90;顯示模型及坐標軸plotaddaxeredploblogro;設定邊界條件fixxranx14.915.1fixxranx-14.9-15.1fixyrany-0.10.1fixyrany0.91.1fixzranz-15.1-14.9applyszz-315000rangez14.915.1;用于加載豎向應力,模擬隧道埋深產(chǎn)生的荷載;初始應力場計算;設定材料屬性modelmohrrangroupoutsiderockpropbulk5e8shear1.071428e8coh0.18e6ten1e10&rangroupoutsiderockinidens2250rangroupoutsiderockmodelmohrrangroupliningpropbulk5e8shear1.071428e8coh0.18e6ten1e10&rangrouplininginidens2250rangroupliningmodelmohrrangroupexcavationpropbulk5e8shear1.071428e8coh0.18e6ten1e10&rangroupexcavationinidens2250rangroupexcavationsetgrav00-9.8;設置重力加速度histid=1unbal;記錄最大不平衡力step1000;計算步數(shù)設定并計算;solvesave5-50m.sav;開挖計算相應襯砌下的拱頂豎向應力szz003及其沉降zdis003modelelasticrangroupliningpropbulk15.2e7shear11.4583333e7rangrouplining;襯砌的屬性inidens2500rangroupliningmodelnullrangroupexcavation;開挖部分屬性setgrav00-9.8histn=1000;設定每隔n步記錄一次histzoneszz003;記錄拱頂點豎向應力histgpzdis003;記錄拱頂沉降step3000;計算步數(shù)設定并計算hiswrite2v3file5-150m-cq.txtsave5-150m-cq.sav第3章計算結果及分析3．1數(shù)據(jù)處理根據(jù)建模求解得到的數(shù)據(jù),處理數(shù)據(jù)如表3.1-1、3.1-2所示表3.1-1V級圍巖下數(shù)據(jù)處理結果匯總表3.1-2Ⅳ級圍巖下數(shù)據(jù)處理結果匯總3．2圍巖特征曲線繪制根據(jù)3.1節(jié)中所得數(shù)據(jù),繪制圍巖特性曲線如圖3.2-1~2。圖3.2-1五級圍巖特征曲線圖3.2-2四級圍巖特征曲線3．3結果分析通過對計算結果的分析,可以得出以下結論：在洞周極限位移范圍內,容許圍巖的位移增加,所需要的支護阻力減小,而應力重分布的結果