一、预应力全长防护锚索在大朝山水电站主厂房中的应用(论文文献综述)
刘兴宗[1](2018)在《蓄水期高陡岩质边坡微破裂机理与稳定性分析 ——以大岗山水电站右岸边坡为例》文中进行了进一步梳理随着我国水电能源开发战略的实施,西南地区建立起一大批大型水利水电工程。这些水电工程所处地区的地质条件恶劣,加之蓄水阶段库水位变化大,使这些水电工程所伴随的高陡岩质边坡稳定性问题尤为突出。因此,高陡岩质边坡蓄水期的变形破坏规律以及稳定性的研究非常重要。本文围绕着“高陡岩质边坡蓄水期的稳定性”这一科学问题,以大岗山水电站右岸边坡为工程背景,开展了蓄水期的微震监测及数值仿真试验。通过微震监测结果及数值仿真试验,展现了水电高陡岩质边坡蓄水期渐进性破坏的过程,探讨了水电高陡岩质边坡蓄水期发生损伤的机理,揭示了水电高陡岩质边坡蓄水期微震活动特征,评价了水电高陡岩质边坡蓄水期稳定性。此外,将微震监测与地震预报理论结合,提出了一个边坡失稳预警的指标,为类似大型水电工程高陡岩质边坡蓄水期失稳预警提供了新思路。本文主要的研究成果如下:(1)在“以提高材料参数的方式来等效锚索对边坡的加固效果”思路的指导下,通过数值模拟获得了大岗山水电站右岸边坡锚索加固区等效的材料属性。计算结果表明:调高锚索加固区内材料的内聚力、内摩擦角和弹性模量,可以起到等效锚索加固的效果。其中,提高内聚力、内摩擦角对等效加固的效果不明显,提高弹性模量对等效加固的效果明显。(2)首次将微震监测技术应用于蓄水期高陡岩质边坡的稳定性监测。根据微震活动的时空分布规律、地震变形演化规律和能量密度演化规律,圈定了库水位上升阶段右岸边坡的主要损伤区域。同时,采用数值仿真试验模拟了库水位上升的过程,探讨了库水位上升阶段边坡发生微破裂的机理。研究结果表明:在库水位上升阶段,1240 m、1210 m、1180 m和1150 m高程抗剪洞起到了抵抗边坡内软弱结构面发生剪切破坏的作用,因此在该区域出现明显的微震活动。(3)根据实际监测到的微震活动规律,圈定了库水位稳定后右岸边坡的主要损伤区域。同时,采用数值仿真试验模拟了边坡内发生局部渗流破坏的过程,探讨了库水位稳定后边坡发生微破裂的机理。研究结果表明:在库水位稳定后,辉绿岩脉β62、β68和β83以及连接它们的断层发生了渗流破坏,从而引发了岩石微破裂的发生。(4)基于能量耗散原理与边坡渐进性破坏的观点,采用数值方法计算了库水位上升阶段右岸边坡考虑渐进性微震损伤效应的安全系数。计算结果表明:边坡的安全系数随着库水位的升高而降低,并且当边坡内发生大能量破坏事件时,边坡的安全系数降低明显。最终的边坡安全系数为1.76,满足规范要求,因此,在库水位上升阶段,大岗山水电站右岸边坡状态稳定。(5)基于有效应力原理和微震监测结果,采用数值方法计算了库水位稳定后右岸边坡的安全系数。计算结果表明:由于边坡内发生了局部渗流,导致边坡安全系数有所降低。考虑有效应力原理时边坡的安全系数为1.94,满足规范要求,说明在库水位稳定后,大岗山水电站右岸边坡状态稳定。(6)将微震监测信息与加卸载响应比理论结合,计算了库水位上升阶段和库水位稳定后的加卸载响应比变化,并提出将加卸载响应比作为高陡岩质边坡蓄水期失稳的预警指标。加卸载响应比作为预警指标的预警方法:当加卸载响应比大于1.0时,边坡出现较大损伤;当加卸载响应比持续增大,说明边坡出现更大程度的损伤,边坡有失稳的风险,应当预警。
牛小玲[2](2017)在《孔道弯曲情况下压力分散型锚索锚固段的受力机理研究》文中研究表明压力分散型锚索技术自研发成功以来,作为一种最有效的加固支护技术,广泛应用于铁路、公路、水利、工业与民用建筑等工程中。它能够充分调动岩土体的自承潜力,利用并调节岩土的自身强度来达到提高自稳能力的效果。但由于其问世时间尚短,设计计算方法还不成熟,理论研究远落后于工程应用,有诸多问题需做进一步详细研究。例如,由于自然因素和技术因素,锚索在工程施工过程中极易发生孔道弯曲状况。因此为得到锚索更切合实际的受力情况,对孔道弯曲情况下锚索的受力机理的研究作为一个全新的课题更应引起关注。为得到锚索更切合实际的受力情况,本文分别通过模型试验与数值模拟研究分别得到孔弯和和孔直条件下压力分散型预应力锚索的轴应力以及注浆体与围岩孔壁间剪应力的分布曲线,对提高我国压力分散型锚索的相关锚固理论及实际应用具有指导意义。本文完成的主要工作有:(1)分析总结了锚索孔道发生弯曲的原因及危害。(2)通过模型试验与模拟分析得到了孔直和孔弯锚索在分级张拉荷载下的受力情况,主要对锚固段的轴应力以及注浆体与周边岩体剪应力的分布规律进行分析研究。(3)通过分析结果曲线,得到:孔弯锚索的轴应力大于孔直锚索的轴应力且作用范围更广;孔弯锚索内侧剪应力大于孔直剪应力大于孔弯外侧剪应力。(4)相关结论为压力分散型锚索的进一步理论及试验研究及实际施工提供相关依据。
杨宜文[3](2014)在《尾水调压室布设优化及施工安全预警系统研究》文中研究表明随着我国西部地区水电开发的深入,水电站地下厂房所处地质环境愈趋复杂,厂房机组稳定运行影响因素繁多。实践表明,关于地下厂房洞室群布置方式、结构体形优化和工程安全评价体系的理论研究仍然落后于工程实践。因此,论文以小湾、黄登等大型水电工程地下厂房为依托,围绕地下厂房尾水调压室的布置、结构体形优化以及施工期安全预警等几个关键问题开展研究,论文的主要研究工作与成果如下:(1)在重点考察国内2个典型的已建水电工程地下厂房(大朝山、二滩)布置方案的基础上,提出地下厂房洞室群布置中存在的主要问题;从水力发电机组的水力过渡过程、围岩稳定性等角度,对洞室群轴线布置和洞室间距的确定进行了深入研究,提出了尾水调压井轴线与主厂房、主变室的轴线呈空间直线的布置方式,并成功地应用于小湾水电站工程。实践表明,该布置方式对改善洞室群围岩稳定、水力学条件等有明显的效果。(2)根据地下厂房布置和运行要求,探讨了地下厂房设置尾水调压室的必要性,对长廊简单式、圆筒双室式和圆筒阻抗式等三种主流体形的水力学条件进行了对比分析和评价,提出了存在的主要问题;据此,从水力学条件、地质条件、洞室围岩稳定、支护措施经济性等方面论证了尾水调压室结构形式选择原则和要求,建立了尾水调压室结构体形选择的方法;将论文建立的选型方法成功应用于小湾水电站工程地下厂房。结果表明,在水力学条件、围岩稳定性方面获得了很好的实际效果。(3)针对大型复杂地下洞室群施工期的特点,深入研究了施工交通、施工期围岩稳定等重要影响因素,结合目前国内实际施工工艺、技术水平,提出了复杂洞室群的施工程序和支护方案的选择原则;基于上述原则制定了小湾水电站地下厂房尾水调压室复杂交叉多洞室的施工方案,分析评价了围岩的稳定性以及施工方案的实施效果。论文提出的复杂洞室施工方案可供类似工程参考。(4)在考察基于新奥法理论的锚索最佳支护时机的确定难度和适用性的基础上,凝练出了小湾水电站等地下厂房工程实际存在的一些关键问题;据此,提出了锚索支护时机与支护力的选择理念与方法,以及锚索支护的相关参数取值建议。(5)在水电站地下厂房工程中引入全生命周期的概念,分析提出水电工程全生命周期系统的技术核心和系统实现的关键;以黄登水电站地下厂房为背景,开展了全生命周期信息系统的系统分析、系统设计等方面的研究,建立了BIM模型,研制了安全监测信息模块、三维可视化与辅助分析模块、监测与数值分析成果对比模块、施工期安全写实仿真与反馈分析模块、围岩安全评价与预测模块、围岩安全预警及辅助决策模块等功能模块;论文研制的地下工程施工期安全预警系统在黄登水电站地下厂房工程中得到了初步运用,在施工过程中的安全预警、质量控制、工期优化等方面发挥了积极作用。综上,论文研究成果不仅指导了小湾水电站、黄登水电站的地下厂房尾水调压室的布置与设计优化、施工方案决策,同时也为类似工程的建设提供了理论支撑,并积累了宝贵的实践经验。
杨佳[4](2011)在《大岗山水电站大型地下厂房洞室群施工期快速反分析研究》文中研究说明随着西部大开发战略的实施,在未来几十年我国将在西部规划并建立许多大型水利水电工程,水电站地下洞室施工开挖,需要进行大量的岩体开挖,初始地应力和岩体力学参数是分析地下洞群围岩稳定的关键。因此准确模拟水电厂区的初始地应力场和合理确定岩体力学参数具有十分重要的工程意义和应用价值。本文以大岗山水电站为工程背景,在系统分析的基础上,对厂区地应力进行了反演;建立了一种计算量小,效率高的岩体力学参数位移反分析方法,有效解决了地下洞室群施工期岩体力学参数的反演问题,并对大岗山水电站稳定性进行了预测分析,为工程的设计和施工提供了指导性的建议。具体说来,本文研究内容如下:1、应用多元回归分析与应力函数拟合法,对大岗山地下厂房初始地应力进行了反演,获得了厂区的初始地应力场和相应的拟合应力函数,反演计算分析有效揭示了厂区初始地应力场的分布特征和变化规律。2、在进行位移反分析法理论分析的基础上,综合考虑了正交试验设计,效应计算的优点,建立了岩体力学参数的基于正交设计多目标效应优化的位移反分析方法。3、用建立的基于正交设计多目标效应优化位移反分析方法,按照地下厂房开挖步骤,对每一层开挖均进行岩体的力学参数反演,得到了不同开挖层的岩体力学参数。4、应用反演获得岩体力学参数,对当前开挖层的围岩稳定性进行分析,获得围岩位移、应力、塑性区的变化规律;模拟下一层的开挖支护计算,根据计算结果对围岩的位移、应力状态和塑性区分布规律进行了预测分析。5、根据各开挖层的预测分析结果,对施工开挖以及影响围岩稳定性的软弱岩脉和断层的加固处理提供了指导性的建议,并及时反馈给施工单位。
肖海波[5](2010)在《高地应力区域TBM组装洞室围岩稳定性分析与锚杆参数优化》文中进行了进一步梳理随着国民经济的持续快速发展,我国在水电、水利、铁路、公路、矿山等领域的建设正密集展开,相关地下洞室有更深、更长、更大的发展趋势。在深埋隧洞勘察设计和施工过程中,高地应力的存在,是影响洞室稳定的重要因素,已为大量工程实践所证实。尽管国内外对高地应力条件下地下洞室的围岩稳定性进行了诸多研究,但大部都集中于对单一工程的定性或定量分析,对施工支护方案决策还缺乏系统的评价体系,而且常规条件下的围岩稳定分析与围岩实际状态经常会得出不相符合、甚至截然不同的结果。本文以锦屏二级水电站3#引水隧洞TBM大断面组装洞室开挖为工程背景,系统研究了高地应力下地下洞室开挖围岩应力、位移变化规律。通过多指标分析及综合评价,确定了洞室合理开挖方案及锚杆支护参数。本文主要内容如下:(1)结合对区域地应力场的组成及影响因素认识,给出高地应力条件下区域地应力场的计算方法,采用有限元数学模型回归分析方法对三维地应力场进行反演,为后续高地应力条件下地下洞室稳定性数值分析提供必要的技术准备。(2)高地应力下大型地下洞室开挖过程中的围岩变形破坏特征、演化过程与一般应力条件情况有明显差别。根据高地应力条件下岩体破坏机理及准则,给出了表征围岩破坏程度的围岩松弛系数、围岩安全系数、塑性区范围以及能量转移、释放等围岩稳定性指标,并依据能量释放原则给出了施工过程中的岩爆预测新指标-区间统计平均能量释放率。在考虑多目标优选的基础上给出了围岩稳定、岩爆预测以及方案优化的综合评价体系。(3)以高地应力区的锦屏二级水电站3#引水隧洞TBM组装洞大断面地下洞室开挖为工程实例,分析了不同开挖方案及开挖进尺对地下洞室的围岩稳定性影响,并根据区间统计平均能量释放率大小,对岩爆进行了探索性研究。通过多指标评价,确定了洞室合理开挖方案及开挖进尺。(4)地下洞室支护参数大多依据工程类比进行取值,本文对TBM洞室的锚杆支护参数进行了数值模拟优化研究,分析了不同锚杆长度及拱顶锚杆预应力大小对围岩应力、变形、塑性区及岩爆影响,通过多指标评价,确定了锚杆合理支护参数。
向天兵[6](2010)在《大型地下厂房洞室群施工期动态反馈优化设计方法研究》文中研究指明随着一大批大型水电工程的兴建,地下厂房洞室群作为重要的水工建筑物,其建设难度大大超出一般的地下工程,由围岩失稳导致的工程事故时有发生,大型地下洞室群施工期稳定性分析与控制已经成为亟待解决的研究课题。本文面向当前重大水电工程建设的需要,开展了大型地下厂房洞室群施工期动态反馈优化设计方法的研究,建立了由参数动态反演、围岩破坏模式识别与动态调控、厂房分层开挖整体稳定性动态评价等组成的科学、实用的施工期动态反馈优化设计流程,重点研究和总结了各部分的相关方法和技术问题。将该研究成果应用于锦屏二级水电站大型地下厂房洞室群的开挖过程,获得了理想的效果。归纳起来,本文主要开展了如下研究工作:1.吸收现有地下工程动态设计方法的优点,融合岩石力学理论与数值计算方法、围岩支护技术、围岩监控与测试方法、反馈分析理论与方法、系统科学及工程优化方法等理论与技术的最新进展,结合地下厂房洞室群的特点,建立了大型地下厂房洞室群施工期实时、动态、闭环反馈优化设计流程。2.结合目前广泛应用的岩体力学参数智能优化反演方法,系统研究了地下厂房施工期参数分期动态反演各步骤涉及的原则、方法和技术问题,包括监测方案设计原则和要点、监测数据和待反演参数选取原则、计算数据提取格式及三维计算参数的反演技术等,保证了参数反演结果的可靠性和效率。3.通过开展不同岩性的完整试样和含结构面试样在模拟工程开挖卸荷和支护应力路径下的真三轴试验,在总结现有地下工程围岩破坏模式分类、分析方法和控制措施的基础上,国内外首次深入、系统、多角度地研究了大型地下厂房洞室群的围岩局部破坏问题,包括破坏模式分类、破坏机理、发生条件、发生部位、分析方法和控制措施等,并提出了施工期围岩局部破坏动态调控方法。该研究成果是动态反馈优化设计方法的重要环节和体现工程实用性的特色所在,可为现场科研和设计人员提供全面而又便利的参考。4.考虑到智能优化反演方法获得的等效岩体力学参数综合反映了开挖过程中地质条件变化、各类监测和测试信息及开挖、支护施工过程,在参数动态反演的基础上引入模糊综合评价方法对各监测断面和厂房整体的稳定性进行动态评价,这种方法综合考虑了围岩劣化、破坏机制及施工期各种不确定因素影响,为施工期系统设计优化提供科学的依据。5.本文建立的大型地下厂房洞室群动态反馈优化设计方法成功应用于锦屏二级水电站,以地下厂房洞室群第三期开挖过程为例,演示了一个完整的施工期动态反馈优化设计循环。全部开挖过程的动态设计成果的总结表明,本文方法不仅实用、可操作性强,而且能够较好地把握和控制开挖过程中围岩的力学行为与稳定性,可为其他同类工程所借鉴。
卢黎[7](2010)在《压力型岩锚内锚固段锚固性能及工程应用研究》文中认为压力型岩锚作为一种较为新型的岩土锚固技术,在引入我国的十余年时间里,获得了很快的发展,在水利边坡锚固,道路边坡支护,隧道洞口加固,建筑基础抗浮等方面都得到了广泛应用,在实践中体现出了优良的锚固性能和较好的性价比。但是,压力型岩锚的工程应用远远超前于理论研究,因此工程实践中可能存在潜在风险隐患或过度浪费的现象。论文以国家杰出青年科学基金项目“岩土工程减灾”(50625824)和重庆市科委科技计划攻关项目(CSTC2008AC0077)为依托,采用野外现场调研、资料收集整理、理论分析、试验研究以及数值模拟等方法,系统地研究了压力型岩锚内锚固段的锚固性能和受力机理。论文的主要工作如下:①根据压力型岩锚的主要失效模式,从理论上分析其荷载传递机制。选择合适的荷载传递模型,考虑注浆体的三向受力状态,基于Kelvin解建立反映压力型岩锚注浆体与岩体粘结界面相互作用规律的基本方程,求解界面剪应力分布规律以及注浆体中轴向和径向应力应变分布规律。建立了简化的弹性叠加模型,计算锚固体周围岩体中的应力场。分析了各种锚固体和岩体材料参数对应力分布规律的影响。②选取重庆地区工程建设中常见的岩石,注浆体、高强钢筋为原材料进行缩尺模型试验。研究了适合模型试验的承载体和无粘结钢筋实施方案,设计了不同的锚固段长度,研究锚固段长度这一主要因素对压力型岩锚锚固性能的影响。在试验室中获得了压力型岩锚的荷载位移全曲线。通过与相同条件下的普通拉力型岩锚进行对比,分析了二者在承载力,位移等各种宏观力学机理上的不同表现。③选择有代表性的现场岩质边坡,进行压力型岩锚的现场原位拉拔试验。试验钻孔130mm,采用6束1860MPa标准无粘结钢绞线为锚索杆体,30MPa级抗压强度的砂浆,模拟实际工程条件进行测试,获得了压力型岩锚在各种失效模式下的拉拔力学性能,现场压力型锚索的荷载位移全曲线,受力全过程中的界面剪应力分布演化特征。研究了压力型锚索的位移延性性能。在锚固段注浆体中置入应变测试元件,测试了受力过程中锚固体的应力应变分布规律,并与理论分析和室内试验进行对比,相互验证。④对压力(分散)型岩锚进行了数值模拟分析,选用与实际情况较为吻合的模型和参数进行分析计算,将数值计算的结果与试验结果进行对比,验证了模型和参数的合理性,分析了不同锚固长度,不同孔径等多种条件对锚固性能的影响。分析了不同岩体中的应力分布情况。对压力分散型岩锚的优化设计概念进行数值计算验证,并总结了相关的规律。⑤结合工程实践,对压力型岩锚和压力分散型岩锚的设计方法和施工构造要点问题进行研究。提出压力型岩锚的优化设计方法,该优化方法反映不同锚固长度对注岩界面峰值剪应力的影响,可使承载力随锚固长度的增长而自动趋于收敛。结合实际工程测量压力型岩锚的预应力损失,分析钢绞线应力松弛的情况和原因。通过梯级布置方案,优化了压力分散型岩锚设计方法。综上所述,理论分析的公式可以较好地解释弹性阶段试验结果,数值模拟结果与试验结果所反映的规律基本一致,三者互为验证。这说明本文的理论分析合理,模型试验和现场试验结果准确可信,数值模型可以较好地反映实际情况,对压力型岩锚锚固工程的优化设计方法、施工工艺以及相关规范的制订都具有重要的参考价值。
倪绍虎[8](2010)在《地下工程并行优化反演分析方法研究》文中认为随着我国越来越多大型地下工程的建设,地下洞室围岩稳定成为岩土工程领域的一大热点问题。由于岩体介质的复杂性和不确定性,工程施工前难以获得十分准确的地质条件和赋存环境信息,因此利用工程类比和数值分析等传统的围岩稳定分析方法难以完全解决工程实际问题,基于现场监控量测的监测反馈分析就显得很有必要,也更能客观反映工程实际。通过施工开挖期现场量测信息和地质揭示获取更为可靠的工程基础资料,实时反馈围岩稳定状态,反演现场岩体参数并对后续过程进行预测预报,实现动态反馈、信息化施工。本文在总结前人研究成果的基础上,主要围绕地下工程监测反馈分析、层状岩体介质迭代计算方法及参数反演、基于围岩松动圈的参数场反演、渗流排水孔数值模拟、渗流场反演、反演的并行优化算法等几个关键问题开展了研究工作,并成功应用于实际工程中。本文研究主要包括如下几个方面的内容:(1)综述地下工程的工程特性和围岩稳定反分析方法,提出目前地下工程中反分析及动态优化设计中存在的一些实际问题。(2)将粒子群优化算法运用于地下工程参数优化反演中,并对优化反演算法的收敛性和并行性进行了改进,运用改进的并行粒子群优化算法进行反演,极大地提高了优化性能和计算速度,通过算例验证了算法的可行性、可靠性及优越性。(3)提出采用隐式复合单元法对渗流排水孔进行数值模拟,很大程度上减少了计算工作量,经济可行,通过数值算例和工程实例得到了验证。针对渗透参数难以准确确定的问题,通过水位和流量等观测信息对渗透参数及渗流场进行反演分析。(4)运用信息实时反馈和动态优化技术对大型地下洞室群施工开挖、支护进行快速监测反馈分析。通过现场实测数据预处理和跟踪分析,对施工开挖量测信息进行深度挖掘;基于机群并行计算依据实测数据信息进行参数反演和围岩稳定评价;并采用反演正算预测和灰色理论预测方法对后续施工开挖进行预测预报分析。通过集监测、反馈和预测于一体的快速监测反馈分析技术指导后续施工开挖过程,制定及时有效的变更方案和防范措施,以保证地下洞室群施工期和运行期的安全稳定运行。(5)对层状各向异性岩体介质的破坏特性和迭代计算方法进行了研究。采用改进的三维非线性层状各向异性弹塑性损伤有限元法,通过数值分析方法对层状岩体的特殊破坏模式进行了模拟。分析了岩层倾角和岩层走向对围岩稳定的影响,提出层状岩体中地下洞室的合理布置方式。并针对层状岩体的各向异性特性,采用基于MPI的并行粒子群优化算法进行参数反演。(6)地下洞室开挖后形成围岩松动圈,其力学特性与开挖前未扰动岩体相比有很大差异。研究了松动圈的形成机制和测试分析方法并通过实例进行分析。在松动圈双重介质或多重介质反演模型的基础上,提出了基于松动圈的围岩“参数场”位移反分析方法。充分考虑受施工开挖爆破影响后围岩的松动“劣化”效应,模拟施工开挖过程中地下洞室群的动态响应特性,更接近工程实际,为地下工程参数反演提供一种新思路。最后,总结本文研究成果,并对今后尚待深入研究解决的问题进行了展望。本文研究工作从工程实际出发,对地下工程反分析做了比较系统地研究,并对优化算法、主从式并行反演、排水孔数值模拟、层状各向异性岩体介质迭代计算及围岩松动圈数值模拟等诸多方面进行了改进,以解决实际工程问题,为地下洞室的设计和施工提供一定参考。
隋斌[9](2009)在《深部岩体脆性破坏机理及相关问题研究》文中研究说明地下洞室群在开挖时,洞室的高边墙和洞室之间的岩柱往往会发生剧烈的脆性变形破坏,出现纵向的劈裂裂缝甚至发生岩爆,这种类型的破坏对于洞室的稳定性会造成比较严重的威胁。尤其对于处于大埋深、高地应力的脆性围岩中的地下洞室,开挖时更容易发生这种破坏。少有学者针对这种现象展开深入研究。本文以该现象为研究对象,通过结合现场监测、实验室试验、理论分析以及数值计算分析等手段,深入地研究和探讨了深部岩体脆性破坏的机理,取得了一系列有意义的研究成果。现场监测方面,通过分析瀑布沟水电站地下洞群的监测资料探究大型地下厂房边墙裂缝带的分布情况、发育程度和形成原因。监测结果表明,所采用的监测方法实施简便、快速,对测试松弛区或裂隙带颇为有效。基于断裂损伤理论,采用共线裂纹模型,推导了多裂隙体在压剪应力作用下的裂纹扩展、损伤演化方程;考虑次生裂纹产生附加应变对岩体位移的影响。通过引入弱化指数来反应岩体在达到峰值强度后材料特性的变化,同时能够反映出围压变化(加卸载)对岩体强度的影响。基于剪滞模型,从锚杆改善岩体应力状态的角度分析锚杆的加固作用。对于地下洞室边墙来说,锚杆的存在相当于增加了一部分围压。引入断裂韧度和围压的关系来反映锚杆的对围岩的加固作用。结合有静力侧压荷载装置的霍普金森杆实验开展了动静力复合作用下的岩石裂隙扩展分析。研究了不同裂隙角度和不同围压条件下岩石附加侧向变形量。采用数值方法分析了复杂应力条件下动力扰动对深部岩体破坏模式的影响。对洞室群边墙围岩,研究了施工爆破动荷载和开挖后应力重分布后增加的静荷载,在这双重复合荷载作用下的围岩应力状态的变化。计算出了双重荷载作用下的位移量、拉应力区的深度及最大拉应力值。基于上述理论,结合数值软件FLAC3D,对大岗山地下洞室群围岩稳定性进行了分析。有效的判断了围岩的破坏区域,为洞室稳定性提供判别依据。采用优化的支护方案,加固好岩体以防止或减少脆性破坏区出现的可能。
伍国军[10](2009)在《地下工程锚固时效性及可靠性研究》文中指出地下工程中,由于岩体流变特性所带来的诸多问题给洞室开挖后的结构安全增加了风险。在锚固岩体中,锚杆(索)长期有效预应力是关系到锚固工程成败的关键之一。大量的实践证明,地下工程洞室开挖后围岩体的长期流变影响锚杆(索)锚固支护的不稳定甚至失效,从而导致整个锚固体系的失稳。目前,国内外对流变岩体工程的长期稳定性、岩体锚固的时效性特征等许多关键基础性问题的研究尚属起步阶段。本文结合大岗山水电站工程,对地下工程的非线性流变特性、锚固时效性及锚固承载可靠性开展深入细致的研究工作,取得的研究成果:1.流变岩体锚固机理研究基于荷载传递机理,建立了锚固微元体轴力的微分方程,推导了广义开尔文流变模型及幂函数经验流变模型的微元体锚杆轴力随时间和应力变化的关系式,并得到以下结论:当微元体受拉时,锚杆轴力随时间有不断增长的趋势;而当微元体受压时,锚杆轴力则随时间不断的减小;以锚杆轴应力与围岩体的蠕变应变相关为切入点,从解析推导和数值计算两种方法上证明了锚杆应力峰值位置和围岩体塑性区相重合的结论。2.岩体非线性蠕变损伤模型研究建立了岩体非线性蠕变损伤演化方程,并根据大岗山水电站花岗岩室内三轴蠕变试验和辉绿岩脉现场单轴蠕变试验的结果对本构方程进行了参数辨识。蠕变损伤模型反映了损伤随粘性应变的增大而稳定发展,随时间的增长而不断增加,且损伤还能反映随岩体流变的快速破坏过程。3.岩体锚固界面剪切流变试验及其本构模型研究通过锚固系统界面的室内常规剪切和剪切流变试验研究,得到以下结论:随时间的增长,剪应变逐渐增大,而沿剪切面方向剪应变逐渐降低;锚杆的预应力则表现出先期的快速衰减,然后慢慢回升,最后基本稳定在某个相对不变的水平;在此基础上提出并建立了法向软接触的指数接触形式和剪切面的非线性流变本构模型,该模型考虑了法向应力的影响因而能更合理的反映剪切流变的力学过程;通过编制程序计算分析,得到以下结论:无沦系统锚杆还是预应力锚杆,在经过围岩体塑性区的情况下,均在锚杆长度方向某个位置出现了应力峰值;对于预应力锚杆,当预应力增大时,锚杆轴向应力的峰值向洞口移动:而流变后的锚杆轴向应力峰值则向锚杆深处移动。4.地下工程锚固体时变可靠性研究提出了锚固时变可靠度的概念,并在改进蒙特卡罗法的基础上,率先采用能明显节省样本数量,并能产生任意大小维数的分层-拉丁超立方复合抽样方法,自行编制了基于MATLAB-ABAQUS联合实现的可靠度计算程序,并对锚杆的承载可靠性进行了计算分析和评价,提出锚固体失效概率随着围岩体流变时间的增长而逐渐增加,随着预应力变化幅度的提高失效概率迅速减小的规律。5.大岗山水电站地下厂房长期稳定性及锚固时变可靠性研究在前面的研究基础上,以大岗山水电站地下厂房锚固工程作为研究对象,建立了考虑岩体流变特性、锚固界面接触模型和锚固承载力可靠性分析的计算模型,通过编制程序计算得到以下研究成果:地下厂房洞壁有一定的拉应力产生,塑性区主要分布在靠近主厂房的断层和岩脉部位,主变室和尾调室之间没有贯通,但有逐渐贯通的趋势;对穿锚索的分布特征是:两头大,中间小,随着围岩体的流变,除索1左端锚固力略有下降外,其他锚索锚固力均呈现缓慢增长的趋势;锚索锚固的失效概率随着流变时间的增长逐渐增加,增幅逐渐减小,锚索体系失效概率在流变一年时对应的失效概率为0.0085,可靠指标为2.39,基本符合安全要求。长期看来,锚固失效概率会有极其微小的增加,但最终会趋于稳定。
二、预应力全长防护锚索在大朝山水电站主厂房中的应用(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、预应力全长防护锚索在大朝山水电站主厂房中的应用(论文提纲范文)
(1)蓄水期高陡岩质边坡微破裂机理与稳定性分析 ——以大岗山水电站右岸边坡为例(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
主要符号表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景与意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 边坡稳定性影响因素 |
1.2.2 蓄水期边坡稳定性分析方法介绍 |
1.2.3 蓄水期边坡安全监测方法 |
1.2.4 微震监测技术的应用现状 |
1.3 本文主要研究工作 |
2 工程背景 |
2.1 工程概况 |
2.2 大岗山水电站右岸边坡的工程地质条件 |
3 微震监测系统构建、数值模拟方法介绍及计算参数确定 |
3.1 微震监测系统的构建 |
3.2 数值模拟方法介绍 |
3.2.1 RFPA简介 |
3.2.2 RFPA3D-Centrifuge简介 |
3.2.3 RFPA2D-Flow简介 |
3.2.4 FLAC3D简介及锚单元介绍 |
3.3 右岸边坡锚索加固区等效材料参数研究 |
3.3.1 右岸边坡锚索加固模拟 |
3.3.1.1 数值计算模型 |
3.3.1.2 锚索加固效果分析 |
3.3.2 锚索加固区等效参数研究 |
3.3.2.1 增加内聚力对计算结果的影响 |
3.3.2.2 增加内摩擦角对计算结果的影响 |
3.3.2.3 增加弹性模量对计算结果的影响 |
3.3.2.4 加固区等效材料参数的确定 |
4 库水位上升阶段右岸边坡稳定性分析 |
4.1 库水位上升阶段右岸边坡微震活动性分析 |
4.1.1 微震事件时空分布规律 |
4.1.2 微震变形分析 |
4.2 蓄水过程边坡损伤机理探究 |
4.3 考虑渐进性微震损伤效应的边坡稳定性分析 |
4.3.1 微震损伤模型简介 |
4.3.2 库水位上升阶段右岸边坡稳定性评价 |
5 库水位稳定后右岸边坡稳定性分析 |
5.1 库水位稳定后边坡微震活动性分析 |
5.2 库水位稳定后边坡损伤机理探究 |
5.2.1 渗压计监测结果 |
5.2.2 边坡局部渗流二维数值模拟 |
5.3 基于有效应力原理的边坡稳定性分析 |
5.3.1 有效应力的表达 |
5.3.2 边坡稳定性分析 |
6 边坡失稳的加卸载响应预警方法初探 |
6.1 加卸载响应比理论概述 |
6.2 基于加卸载相应比理论的边坡失稳预警预报方法初探 |
6.2.1 计算参数的探讨 |
6.2.2 加卸载响应比理论在库水位上升阶段的应用 |
6.2.3 加卸载响应比理论在库水位稳定后的应用 |
7 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 创新点摘要 |
7.3 展望 |
参考文献 |
攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
致谢 |
作者简介 |
(2)孔道弯曲情况下压力分散型锚索锚固段的受力机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 岩土锚固技术的发展 |
1.2 预应力锚索类型 |
1.3 压力分散型锚索的应用、发展及研究现状 |
1.3.1 压力分散型锚索的应用与发展 |
1.3.2 压力分散型锚索的研究现状 |
1.3.3 存在的问题 |
1.4 本文研究目标、内容及意义 |
1.4.1 研究意义 |
1.4.2 研究目标 |
1.4.3 研究内容 |
1.4.4 技术路线 |
2 锚索孔道弯曲的原因及危害 |
2.1 预应力锚索孔道弯曲原因 |
2.1.1 地质因素 |
2.1.2 工艺因素 |
2.1.3 技术因素 |
2.2 预应力锚索孔道弯曲造成的危害 |
2.2.1 工程质量 |
2.2.2 作用机理 |
2.3 现场锚索孔道弯曲检测 |
2.3.1 工程概况 |
2.3.2 地质条件 |
2.3.3 现场锚索孔道弯曲检测 |
2.4 本章小结 |
3 压力分散型锚索的结构特点及模型试验研究 |
3.1 压力分散型锚索的结构特点 |
3.2 模型试验研究 |
3.2.1 模型设计 |
3.2.2 模型制作 |
3.2.3 模型张拉 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 轴应力的分布规律 |
3.3.2 剪应力的分布规律 |
3.3.3 本章小结 |
4 压力分散型锚索的锚固机理的数值分析 |
4.1 数值模拟方法及基本理论 |
4.1.1 分析软件的选择 |
4.1.2 ABAQUS软件简介 |
4.1.3 利用ABAQUS进行模拟过程 |
4.2 模型建立和参数选择 |
4.3 计算结果及分析 |
4.3.1 轴应力分布规律 |
4.3.2 剪应力的计算结果及分析 |
4.3.3 与试验结果相对比 |
4.3.4 本章小结 |
5 结论与展望 |
5.1 结论 |
5.2 展望 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士期间发表的学术论文 |
(3)尾水调压室布设优化及施工安全预警系统研究(论文提纲范文)
创新点 |
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 问题的提出 |
1.2.1 影响围岩稳定的工程因素 |
1.2.2 工程的关注点 |
1.3 国内外研究现状 |
1.3.1 厂房洞室布置及体形选择 |
1.3.2 水力过渡过程对洞室布置的影响 |
1.3.3 复杂洞室的施工方案研究 |
1.3.4 锚索支护时机研究 |
1.3.5 全生命周期评价理论的运用 |
1.4 本文研究的主要内容 |
第2章 水力过渡过程对厂房洞室群布置影响研究 |
2.1 国内地下厂房洞室布置及形式选择 |
2.1.1 国内地下厂房洞室群布置现状 |
2.1.2 洞室布置设计存在的问题 |
2.1.3 工程解决方案 |
2.2 厂房发电水力过渡过程要求 |
2.2.1 厂房稳定运行水力学要求 |
2.2.2 厂房水力过渡过程对围岩稳定的影响 |
2.3 小湾工程厂房洞室布置及形式选择 |
2.3.1 工程概况及厂房布置 |
2.3.2 水力过渡过程要求对布置的影响 |
2.3.3 洞室布置对围岩稳定的影响 |
2.3.4 洞室布置及形式选择 |
2.4 本章小结 |
第3章 地下尾水调压室结构形式优化 |
3.1 设置调压室的必要性 |
3.1.1 调压室的功用及基本要求 |
3.1.2 调压室的基本形式 |
3.1.3 设置调压室的条件 |
3.1.4 设置调压室的必要性 |
3.2 不同形式尾水调压室的水力条件 |
3.2.1 长廊简单式尾水调压室 |
3.2.2 圆筒双室式尾水调压室 |
3.2.3 圆筒阻抗式尾水调压室 |
3.3 尾水调压室结构形式研究 |
3.3.1 水力条件影响分析 |
3.3.2 地质条件影响分析 |
3.3.3 洞室稳定影响分析 |
3.3.4 支护经济性影响分析 |
3.3.5 尾水调压室结构形式选择 |
3.4 新型尾水调压室结构在小湾工程运用 |
3.4.1 调压室结构形式比较 |
3.4.2 尾水调压室结构形式选择 |
3.4.3 水力设计 |
3.4.4 围岩稳定分析 |
3.5 本章小结 |
第4章 尾水调压室施工方案研究 |
4.1 复杂洞室施工程序选择 |
4.1.1 施工交通的影响 |
4.1.2 围岩稳定的影响 |
4.1.3 施工程序选择 |
4.2 复杂洞室开挖与支护工程实践 |
4.2.1 工程概况 |
4.2.2 喷锚支护设计 |
4.2.3 开挖支护施工 |
4.2.4 衬砌混凝土浇筑 |
4.2.5 小结 |
4.3 施工效果分析评价 |
4.3.1 围岩稳定分析 |
4.3.2 施工监测与分析 |
4.3.3 小结 |
4.4 本章小结 |
第5章 洞室锚索支护时机研究 |
5.1 支护时机研究现状 |
5.1.1 新奥法理论 |
5.1.2 最佳支护时机 |
5.1.3 支护结构选择 |
5.1.4 小结 |
5.2 实际工程分析及存在的问题 |
5.2.1 施工程序与支护措施 |
5.2.2 数值分析成果 |
5.2.3 监测成果分析 |
5.2.4 存在的问题 |
5.3 锚索合理支护时机及支护力选择 |
5.3.1 合理支护时机选择 |
5.3.2 锚索合理支护力选择 |
5.3.3 小结 |
5.4 本章小结 |
第6章 地下工程施工期安全预警系统的研究 |
6.1 全生命周期信息系统在水电工程中的运用 |
6.1.1 水电工程的全生命周期信息系统 |
6.1.2 水电工程的全生命周期安全管理的关键问题 |
6.1.3 水电工程全生命周期质量控制及安全评价系统设计 |
6.2 地下工程的全生命周期信息系统 |
6.2.1 系统总体思路 |
6.2.2 系统整体结构设计 |
6.2.3 系统整体功能 |
6.3 地下工程施工期安全预警系统研究及工程运用 |
6.3.1 依托工程概况 |
6.3.2 地下洞室工程BIM模型建立 |
6.3.3 数据采集及预处理模块 |
6.3.4 安全监测信息管理模块 |
6.3.5 工程信息三维可视化管理与辅助分析模块 |
6.3.6 监测成果和数值计算成果对比模块 |
6.3.7 施工期结构安全实时仿真与反馈分析模块 |
6.3.8 施工期洞室围岩实时安全评价与预测模块 |
6.3.9 洞室围岩安全预警及辅助决策模块 |
6.3.10 初期运用情况 |
6.4 本章小结 |
第7章 总结与展望 |
7.1 总结 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读博士期间发表或待刊的论文 |
攻读博士期间参与的主要科研项目 |
致谢 |
(4)大岗山水电站大型地下厂房洞室群施工期快速反分析研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 研究的目的与意义 |
1.2 国内外研究现状综述 |
1.2.1 传统反分析研究现状 |
1.2.2 智能反分析研究现状 |
1.3 研究内容和技术路线 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究技术路线 |
第二章 大岗山水电站地下厂房初始地应力场反演 |
2.1 地应力场反演方法 |
2.2 计算条件 |
2.2.1 工程概况 |
2.2.2 厂区地应力实测结果及其分析 |
2.2.3 计算范围及边界约束条件 |
2.2.4 计算参数的选取 |
2.2.5 实测地应力的转换 |
2.3 初始地应力场三维回归数值计算结果分析 |
2.3.1 三维回归初始地应力场 |
2.3.2 初始地应力回归数值计算值与实测值的对比 |
2.3.3 典型剖面最大、最小主应力等色云图 |
2.3.4 初始地应力分布矢量图 |
2.4 厂区初始地应力拟合函数 |
2.4.1 应力函数拟合单元的选取 |
2.4.2 应力函数拟合结果 |
2.5 本章小结 |
第三章 基于正交设计多目标效应优化反分析法 |
3.1 引言 |
3.2 正交试验设计 |
3.3 目标函数的建立 |
3.4 效应优化分析 |
3.5 岩体力学参数反演方法的基本步骤 |
3.6 本章小结 |
第四章 大岗山地下厂房洞室群施工期平面反分析 |
4.1 计算条件 |
4.1.1 平面数值计算范围与网格模型 |
4.1.2 岩体力学模型与物理力学参数 |
4.1.3 地下洞室开挖方案与支护型式 |
4.2 地下厂房第一层开挖反分析 |
4.2.1 岩体力学参数反演 |
4.2.2 地下厂房第一层开挖稳定性分析 |
4.2.3 地下厂房第二层开挖预测分析 |
4.3 地下厂房第二层开挖反分析 |
4.3.1 岩体力学参数反演 |
4.3.2 地下厂房第二层开挖稳定性分析 |
4.3.3 地下厂房第三层开挖预测分析 |
4.4 地下厂房第三层开挖反分析 |
4.4.1 岩体力学参数反演 |
4.4.2 地下厂房第三层开挖稳定性分析 |
4.4.3 地下厂房第四层开挖预测分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 大岗山地下厂房洞室群施工期三维反分析 |
5.1 计算范围与计算网格 |
5.2 地下厂房第四层开挖反分析 |
5.2.1 岩体力学参数反演 |
5.2.2 地下厂房第四层开挖稳定性分析 |
5.2.3 地下厂房第五层开挖预测分析 |
5.3 地下厂房第五层开挖反分析 |
5.3.1 岩体力学参数反演 |
5.3.2 地下厂房第五层开挖稳定性分析 |
5.3.3 地下厂房第六层开挖预测分析 |
5.4 地下厂房第七层开挖反分析 |
5.4.1 岩体力学参数反演 |
5.4.2 地下厂房第七层开挖稳定性分析 |
5.4.3 主厂房第八层开挖预测分析 |
5.5 地下厂房第十层开挖反分析 |
5.5.1 岩体力学参数反演 |
5.5.2 地下厂房第十层开挖稳定性分析 |
5.6 本章小结 |
第六章 结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士在读期间的科研及发表论文情况 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(5)高地应力区域TBM组装洞室围岩稳定性分析与锚杆参数优化(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 面临的主要技术问题 |
1.3 相关技术问题研究进展 |
1.3.1 初始应力场的研究 |
1.3.2 高地应力条件下地下洞室数值分析研究 |
1.3.3 高地应力条件下地下洞室围岩稳定指标 |
1.3.4 大断面地下洞室开挖与支护研究现状 |
1.4 论文研究内容 |
1.4.1 论文研究意义 |
1.4.2 研究内容 |
第2章 初始地应力场反演 |
2.1 地应力场组成及影响因素 |
2.1.1 地应力场的组成成分 |
2.1.2 地应力场影响因素 |
2.2 初始地应力场回归分析原理 |
2.3 地应力场反演计算方法 |
2.3.1 实测地应力的坐标转换 |
2.3.2 地应力场反演方法 |
2.3.3 局部地应力场确定 |
2.4 本章小结 |
第3章 高地应力下围岩稳定性评价指标 |
3.1 高地应力下围岩破坏机理及评价指标 |
3.1.1 围岩破坏机理 |
3.1.2 围岩破坏准则 |
3.1.3 围岩稳定性评价指标 |
3.2 高地应力下岩爆评价指标 |
3.2.1 岩爆定义及破坏机理 |
3.2.2 能量释放率 |
3.2.3 局部能量释放率 |
3.2.4 区间统计能量释放率 |
3.3 本章小结 |
第4章 TBM组装洞室施工方案优化 |
4.1 工程概况 |
4.1.1 地质条件 |
4.1.2 施工方案 |
4.2 数值模型建立 |
4.2.1 计算范围与计算模型 |
4.2.2 初始应力及边界条件 |
4.2.3 岩体破坏准则及材料参数 |
4.3 开挖方案的稳定性评价 |
4.3.1 洞周位移场分布特征 |
4.3.2 洞周应力场分布特征 |
4.3.3 塑形区分布及演化过程分析 |
4.3.4 能量释放演化过程分析 |
4.3.5 综合评价 |
4.4 开挖进尺研究 |
4.4.1 位移变化规律 |
4.4.2 应力变化规律 |
4.4.3 塑性区变化规律 |
4.4.4 能量释放演化过程分析 |
4.4.5 综合评价 |
4.5 本章小结 |
第5章 TBM组装洞室锚杆参数优化 |
5.1 锚杆长度研究 |
5.1.1 位移变化规律 |
5.1.2 应力变化规律 |
5.1.3 塑性区变化规律 |
5.1.4 锚杆轴力变化规律 |
5.1.5 能量释放演化过程分析 |
5.1.6 综合评价 |
5.2 锚杆预应力大小研究 |
5.2.1 位移分析 |
5.2.2 应力分析 |
5.2.3 塑性区分析 |
5.2.4 锚杆轴力分析 |
5.2.5 能量释放演化过程分析 |
5.2.6 综合评价 |
5.3 本章小结 |
结论 |
致谢 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间发表的论文及科研成果 |
(6)大型地下厂房洞室群施工期动态反馈优化设计方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题依据和研究意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 地下厂房洞室群施工期动态反馈优化设计方法研究现状 |
1.2.2 地下厂房参数动态反演研究现状 |
1.2.3 地下洞室群围岩破坏模式分类与控制方法研究现状 |
1.2.4 地下厂房整体稳定性评价研究现状 |
1.3 有待进一步研究的问题 |
1.4 本文总体思路和研究内容 |
第二章 地下厂房洞室群施工期动态反馈优化设计方法 |
2.1 引言 |
2.2 地下工程动态反馈优化设计的要点 |
2.3 地下厂房洞室群施工期动态反馈优化设计流程 |
2.4 本章小结 |
第三章 地下洞室群围岩力学参数动态反演方法 |
3.1 引言 |
3.2 参数动态反演的思想和流程 |
3.2.1 优化反演计算中本构模型的选用和初始地应力的获取 |
3.2.2 厂房分层开挖过程中参数动态反演的思想和流程 |
3.3 参数动态反演涉及的原则、方法和技术问题 |
3.3.1 监测内容与布置原则 |
3.3.2 待反演参数确定原则 |
3.3.3 监测数据选取原则 |
3.3.4 不同计算方法下的计算数据提取格式 |
3.3.5 三维计算中的参数反演方法 |
3.4 本章小结 |
第四章 地下洞室群围岩破坏模式与动态调控方法 |
4.1 引言 |
4.2 大型地下厂房洞室群围岩破坏模式分类与控制措施 |
4.2.1 "开挖卸荷"与"支护"应力路径下岩石破坏的真三轴试验研究 |
4.2.2 地下工程岩体常见破坏模式分类及其分析方法与控制措施 |
4.2.3 大型地下厂房洞室群围岩破坏模式分类 |
4.2.4 大型地下厂房洞室群围岩局部破坏问题的分析与控制指南 |
4.3 施工期围岩局部破坏问题的动态调控流程 |
4.4 本章小结 |
第五章 厂房分层开挖整体稳定性模糊综合评价方法 |
5.1 引言 |
5.2 等效岩体力学参数劣化思想和多级模糊综合评价方法 |
5.2.1 等效岩体力学参数劣化思想 |
5.2.2 多级模糊综合评价方法 |
5.3 大型地下厂房洞群分步开挖整体稳定性模糊综合评价方法 |
5.4 本章小结 |
第六章 工程应用 |
6.1 引言 |
6.2 锦屏二级水电站动态反馈优化设计概述 |
6.2.1 工程概况 |
6.2.2 动态反馈优化设计概述 |
6.3 实例——第三期开挖动态反馈优化设计全过程 |
6.3.1 第二期开挖完成后围岩力学行为预测和设计方案总结 |
6.3.2 第三期开挖完成后基本模型、参数及围岩力学行为复核 |
6.3.3 第三期开挖过程中局部失稳问题动态调控——以f65断层影响带围岩破坏问题动态调控为例 |
6.3.4 第三期开挖完成后围岩稳定性评价 |
6.3.5 第四期开挖稳定性预测、设计优化及变形管理等级的制定 |
6.4 开挖全过程动态反馈优化设计成果总结 |
6.5 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 本文主要结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻读硕士学位期间参与的科研项目与论文发表情况 |
致谢 |
(7)压力型岩锚内锚固段锚固性能及工程应用研究(论文提纲范文)
中文摘要 |
英文摘要 |
1 绪论 |
1.1 问题的提出 |
1.1.1 引言 |
1.1.2 岩层锚固技术的发展与前瞻 |
1.1.3 压力型岩锚技术的发展与应用 |
1.1.4 研究的学术和工程意义 |
1.2 压力型岩锚锚固机理研究现状综述 |
1.2.1 压力型岩锚的工作特点 |
1.2.2 国内外研究现状 |
1.3 本文的主要研究内容及思路 |
1.3.1 主要研究内容 |
1.3.2 研究思路 |
2 压力型岩锚内锚固段及围岩受力分析 |
2.1 引言 |
2.2 内锚固段应力分布弹性理论解 |
2.2.1 基于Kelvin 问题的弹性解 |
2.2.2 理论计算与试验数据的对比分析 |
2.2.3 岩质条件下的算例和分析 |
2.3 不同岩土参数对应力分布的影响分析 |
2.3.1 E_a/E 对锚固段应力分布的影响 |
2.3.2 内摩擦角? 的影响 |
2.3.3 泊松比的影响 |
2.4 内锚固段周围岩体应力场分析 |
2.4.1 内锚固段周围岩体应力场算法 |
2.4.2 内锚固段周围岩体应力算例 |
2.5 本章小结 |
3 压力型岩锚的模型试验研究 |
3.1 引言 |
3.2 试验方案设计 |
3.2.1 试验模拟方案 |
3.2.2 原材料及物理力学指标 |
3.2.3 试验方法 |
3.3 试验结果及分析 |
3.3.1 压力型岩锚荷载位移特征分析 |
3.3.2 压力型岩锚与拉力型岩锚极限承载力对比研究 |
3.3.3 注岩界面的位移延性和残余强度 |
3.3.4 破坏模式对比分析 |
3.3.5 压力型锚索与压花锚的锚固性能对比 |
3.3.6 最优锚固长度和理论算例对比 |
3.4 本章小结 |
4 压力型锚索的现场试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验目的 |
4.3 试验方案设计 |
4.3.1 试验基本情况和条件 |
4.3.2 原材料及物理力学参数 |
4.3.3 试验锚索的制作与安装 |
4.3.4 试验张拉方法 |
4.4 压力型锚索锚固性能试验结果与分析 |
4.4.1 荷载位移测试结果与分析 |
4.4.2 锚固体轴向径向应变测试结果与分析 |
4.4.3 应变测试结果的推演分析 |
4.4.4 理论解与试验结果对比 |
4.4.5 远端锚固体的破坏判据 |
4.5 本章小结 |
5 内锚固段锚固性能的数值模拟研究 |
5.1 引言 |
5.2 数值分析使用的本构模型和接触面模型 |
5.2.1 摩尔库仑(Mohr-Coulomb)屈服准则 |
5.2.2 接触面模型 |
5.3 压力型岩锚的三维数值模型 |
5.3.1 模型采用的单元 |
5.3.2 模型的建立与处理 |
5.3.3 几何参数与边界约束 |
5.3.4 材料物理力学参数和接触面参数 |
5.4 数值计算结果和分析 |
5.4.1 应力应变曲线计算值和试验值比较 |
5.4.2 压力型岩锚应力分布特征 |
5.5 压力型岩锚锚固特性的参数分析 |
5.5.1 锚固长度对压力型锚锚固特性的影响 |
5.5.2 锚孔直径对压力型锚锚固特性的影响 |
5.5.3 界面摩擦参数对压力型锚锚固特性的影响 |
5.5.4 不同荷载下锚固体塑性区分析 |
5.6 锚固段周围岩体的受力特性 |
5.6.1 不同岩体的内部应力分布分析 |
5.6.2 不同岩体的塑性区情况分析 |
5.7 压力分散型岩锚锚固性能的参数分析 |
5.7.1 承载板间距对锚固性能的影响 |
5.7.2 承载板数量对锚固性能的影响 |
5.8 本章小结 |
6 压力型岩锚的工程应用研究 |
6.1 引言 |
6.2 压力型岩锚的设计方法优化 |
6.2.1 压力型岩锚的注岩界面失效模式 |
6.2.2 锚固体与围岩界面的峰值剪应力 |
6.2.3 模拟极限状态的双参数e 型曲线 |
6.2.4 较软岩条件下参数的拟合和算例 |
6.2.5 对极限承载力的预测和分析 |
6.2.6 远端锚固注浆体受压承载力分析 |
6.2.7 压力型岩锚的构造要点 |
6.3 压力型岩石锚索的工程应用 |
6.3.1 工程概况 |
6.3.2 工程地质条件 |
6.3.3 压力型桩锚挡墙设计与应用 |
6.3.4 压力型锚索张拉与预应力损失测试 |
6.4 压力分散型岩石锚索优化和实践 |
6.4.1 压力分散型锚索的梯级布置法 |
6.4.2 梯级布置法对锚固性能的影响 |
6.4.3 压力分散型锚索的施工要点 |
6.4.4 压力分散型锚索的工程实例 |
6.5 本章小结 |
7 主要结论与建议 |
7.1 主要结论 |
7.2 进一步研究的建议 |
致谢 |
参考文献 |
附录 |
A. 作者在攻读学位期间发表的论文 |
B. 作者在攻读学位期间取得的科研成果 |
(8)地下工程并行优化反演分析方法研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第1章 绪论 |
1.1 选题背景和研究意义 |
1.1.1 地下工程的发展现状 |
1.1.2 地下工程的工程特性 |
1.1.3 问题的提出 |
1.2 国内外研究进展 |
1.2.1 岩土工程反分析 |
1.2.2 并行计算 |
1.3 本文主要研究工作及技术路线 |
第2章 并行粒子群优化算法 |
2.1 粒子群优化算法 |
2.1.1 基本粒子群算法介绍 |
2.1.2 基本粒子群算法的社会行为分析 |
2.1.3 粒子群算法对优化问题的约束方法 |
2.1.4 粒子群算法的几种典型改进模型 |
2.1.5 粒子群算法的收敛性分析 |
2.2 并行计算 |
2.2.1 并行处理系统及编程模型 |
2.2.2 并行编程环境 |
2.2.3 多核处理器机群并行 |
2.2.4 并行性能 |
2.3 并行粒子群优化算法的改进模型 |
2.3.1 PSO算法收敛速度改进 |
2.3.2 PSO算法的并行改进模型 |
2.4 地下工程反分析的并行改进策略及程序设计 |
2.5 岩土工程反分析问题解的适定性讨论 |
2.5.1 反问题解的广义适定性 |
2.5.2 岩土工程反问题解的适定性 |
2.6 小结 |
第3章 三维渗流场并行反演分析 |
3.1 概述 |
3.2 渗流基本理论 |
3.2.1 渗流基本定律 |
3.2.2 渗流基本方程 |
3.2.3 渗流微分方程定解条件 |
3.2.4 渗流计算方法 |
3.3 排水孔数值模拟的隐式复合单元法 |
3.3.1 基本原理 |
3.3.2 基本方法和步骤 |
3.3.3 算例 |
3.4 渗流场并行优化反演分析 |
3.4.1 基本原理 |
3.4.2 反演步骤 |
3.4.3 算例 |
3.5 工程应用 |
3.5.1 渗流排水孔数值模拟实例 |
3.5.2 三维渗流场反演实例 |
3.6 小结 |
第4章 地下洞室群施工开挖、支护快速监测反馈分析及动态优化 |
4.1 概述 |
4.2 监测分析 |
4.2.1 地下工程监测 |
4.2.2 监测数据预处理 |
4.2.3 监测数据分析 |
4.3 优化反演分析 |
4.3.1 基本原理 |
4.3.2 三维弹塑性损伤有限元计算方法 |
4.3.3 三维弹塑性位移反分析 |
4.3.4 反演分析思路和步骤 |
4.3.5 反演结果评价 |
4.3.6 岩体参数并行优化反演算例 |
4.4 预测分析 |
4.4.1 反演正算预测模型 |
4.4.2 灰色系统预测模型 |
4.5 信息实时反馈及动态优化设计 |
4.5.1 信息实时反馈 |
4.5.2 动态优化设计 |
4.6 工程应用 |
4.6.1 工程概况 |
4.6.2 监测反馈分析 |
4.6.3 预测预报分析 |
4.6.4 后验差检验 |
4.6.5 结论及建议 |
4.7 小结 |
第5章 层状各向异性岩体介质参数反演分析 |
5.1 概述 |
5.2 层状岩体的三维非线性弹塑性损伤有限元迭代计算方法 |
5.2.1 计算方法和步骤 |
5.2.2 塑性迭代 |
5.3 层状岩体破坏机理及判别方法 |
5.3.1 拉裂破坏 |
5.3.2 顺层滑移 |
5.3.3 穿岩破坏 |
5.3.4 弯折倾倒变形 |
5.4 岩层走向和倾角对地下洞室围岩稳定的影响 |
5.4.1 岩层走向对洞室稳定的影响 |
5.4.2 岩层倾角对洞室稳定的影响 |
5.5 层状各向异性岩体介质参数反演 |
5.6 工程应用 |
5.6.1 计算模型及反演参数 |
5.6.2 反演分析成果及分析 |
5.6.3 拟合误差检验 |
5.6.4 结论 |
5.7 小结 |
第6章 基于围岩松动圈的地下洞室群参数场增量位移反分析 |
6.1 概述 |
6.2 围岩松动圈 |
6.2.1 松动圈的形成机理 |
6.2.2 松动圈的测试方法 |
6.2.3 实例分析 |
6.3 松动圈的双重介质和多重介质反演模型 |
6.4 基于围岩松动、损伤的三维参数场 |
6.4.1 参数场的概念 |
6.4.2 参数场的分析方法 |
6.4.3 参数场的合理性 |
6.5 参数场反演思路和步骤 |
6.6 工程应用 |
6.7 小结 |
第7章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
攻博期间发表的论文及科研成果目录 |
致谢 |
(9)深部岩体脆性破坏机理及相关问题研究(论文提纲范文)
目录 |
Content |
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 国内外研究现状 |
1.2.1 深部岩体的力学特点 |
1.2.2 爆破动荷载 |
1.2.3 锚固理论 |
1.3 本文的研究内容 |
第二章 深部脆性岩体破坏的现场监测分析 |
2.1 引言 |
2.2 瀑布沟水电站现场监测 |
2.2.1 钻孔电视法监测 |
2.2.2 形变电阻率法监测 |
2.3 本章小结 |
第三章 裂隙岩体压剪条件下的复合破裂模型 |
3.1 引言 |
3.2 压剪条件下的复合破裂模型 |
3.2.1 等效次生裂纹模型 |
3.2.2 次生裂纹产生的附加应变 |
3.2.3 复合破裂模型 |
3.3 弱化指数 |
3.4 算例 |
3.4.1 数值计算条件 |
3.4.2 计算结果分析 |
3.5 本章小结 |
第四章 深部岩体的锚固机理研究 |
4.1 引言 |
4.2 锚固模型 |
4.3 加锚岩体断裂韧度 |
4.4 本章小结 |
第五章 动静荷载联合作用下岩体的破坏机理研究 |
5.1 引言 |
5.2 动力和静力复合荷载下含内裂隙岩样的实验研究 |
5.2.1 试件制备 |
5.2.2 试验设备 |
5.2.3 试验方案 |
5.2.4 试验结果 |
5.3 动荷载作用下深部岩体破坏的数值模拟 |
5.3.1 计算模型和参数 |
5.3.2 计算结果与分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 工程实例 |
6.1 大岗山地下厂房稳定性分析 |
6.1.1 工程概况 |
6.1.2 计算模型和参数 |
6.1.3 计算结果分析 |
6.1.4 支护方案的优化 |
6.2 二滩地下厂房爆破震动的数值模拟 |
6.2.1.工程概况 |
6.2.2 动荷载的确定 |
6.2.3 计算模型和开挖方案 |
6.2.4 数值计算结果 |
6.3 本章小结 |
第七章 结论与展望 |
7.1 结论 |
7.2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
博士期间参与的科研项目 |
博士期间发表论文 |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(10)地下工程锚固时效性及可靠性研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
第一章 绪论 |
1.1 选题背景及研究意义 |
1.2 地下工程锚固技术研究现状 |
1.2.1 地下工程岩土锚固技术的发展 |
1.2.2 锚固体荷载传递机理研究现状 |
1.2.3 锚固时效性研究现状 |
1.2.4 锚固可靠性研究现状 |
1.2.5 锚固作用数值模拟研究现状 |
1.3 存在的问题 |
1.4 论文的主要研究内容 |
1.4.1 研究目标 |
1.4.2 研究内容 |
1.4.3 研究技术路线 |
第二章 流变岩体锚固力学特性研究 |
2.1 引言 |
2.2 岩体注浆锚杆的实际受力分布 |
2.2.1 无托板锚杆应力分析 |
2.2.2 有托板锚杆应力分析 |
2.3 锚固微元体受力特征研究 |
2.3.1 广义开尔文微元体 |
2.3.2 经验流变模型微元体 |
2.4 粘弹塑性围岩体锚固力学分布特性 |
2.4.1 锚固体应力峰值的解析证明 |
2.4.2 锚固体应力分布的数值计算 |
2.5 本章小结 |
第三章 工程岩体非线性蠕变损伤模型研究 |
3.1 引言 |
3.2 经验非线性蠕变损伤模型的建立 |
3.2.1 蠕变方程 |
3.2.2 损伤的推导 |
3.2.3 一维应力状态下蠕变方程和损伤演化方程 |
3.2.4 三维应力状态下蠕变方程和损伤演化方程 |
3.2.5 屈服准则 |
3.3 蠕变损伤特性分析 |
3.3.1 损伤变量与粘性应变关系 |
3.3.2 损伤蠕变与应力关系 |
3.4 试验数据拟合 |
3.4.1 花岗岩蠕变试验的数据拟合 |
3.4.2 岩脉现场流变试验数据拟合 |
3.5 基于ABAQUS的非线性流变模型数值计算 |
3.5.1 ABAQUS的扩展 Drucker-Prager模型 |
3.5.2 Drucker-Prager蠕变模型 |
3.5.3 算例:单轴压缩流变模型的程序验证 |
3.6 本章小结 |
第四章 岩体锚固界面流变特性试验研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验原理 |
4.2.1 试验制作 |
4.2.2 常规剪切试验 |
4.3 剪切流变试验 |
4.3.1 试验概况 |
4.3.2 试验结果分析 |
4.4 本章小结 |
第五章 锚固体接触界面本构模型研究 |
5.1 引言 |
5.2 锚固接触的数值仿真方法 |
5.3 锚固界面的接触力学特性研究 |
5.3.1 接触面间的相互作用 |
5.3.2 满足库伦准则的锚固体受力分析 |
5.4 锚固界面流变本构模型的建立 |
5.4.1 接触面法向软接触 |
5.4.2 接触面的非线性流变剪切模型 |
5.4.3 剪切流变参数的拟合 |
5.5 ABAQUS接触本构模型的二次开发 |
5.6 程序验证-界面剪切试验的数值试验 |
5.7 圆形隧洞锚杆锚固界面模型研究 |
5.7.1 模型建立 |
5.7.2 材料参数 |
5.7.3 模型计算 |
5.7.4 结果分析 |
5.8 本章小结 |
第六章 地下工程锚固体时变可靠性研究 |
6.1 引言 |
6.2 结构可靠性分析基本原理 |
6.2.1 结构的可靠度 |
6.2.2 结构功能函数的R-S模型 |
6.3 目前常用的可靠度方法 |
6.3.1 哈-林(H-L)法(也称一次二阶矩验算点方法) |
6.3.2 非正态变量的等效正态化(JC法)及修正JC法 |
6.3.3 蒙特卡罗法(Monte-Carlo method) |
6.4 M-A联合实现的蒙特卡罗法 |
6.4.1 Matlab蒙特卡罗法 |
6.4.2 分层-拉丁超立方复合抽样方法介绍 |
6.4.3 非正态分布转换成正态分布的原理 |
6.4.4 失效极限状态方程 |
6.4.5 Matlab-Abaqus程序的研制 |
6.5 算例分析-圆形隧洞开挖锚固承载力可靠性分析 |
6.5.1 锚固参数统计特征的选取 |
6.5.2 流变半年的可靠度计算 |
6.5.3 时变可靠性研究 |
6.5.4 评价 |
6.6 本章小结 |
第七章 工程应用 |
7.1 引言 |
7.2 工程概况 |
7.3 锚固支护体系 |
7.4 计算模型 |
7.5 计算参数选取 |
7.6 结果分析 |
7.6.1 围岩长期稳定性分析 |
7.6.2 锚固体时效性分析 |
7.6.3 锚固体承载可靠性分析 |
7.7 本章小结 |
第八章 结论和展望 |
8.1 结论 |
8.2 创新点 |
8.3 展望 |
参考文献 |
在读期间发表的论文 |
博士期间参加的科研项目 |
科研成果及奖励 |
致谢 |
四、预应力全长防护锚索在大朝山水电站主厂房中的应用(论文参考文献)
- [1]蓄水期高陡岩质边坡微破裂机理与稳定性分析 ——以大岗山水电站右岸边坡为例[D]. 刘兴宗. 大连理工大学, 2018(06)
- [2]孔道弯曲情况下压力分散型锚索锚固段的受力机理研究[D]. 牛小玲. 西南科技大学, 2017(01)
- [3]尾水调压室布设优化及施工安全预警系统研究[D]. 杨宜文. 武汉大学, 2014(07)
- [4]大岗山水电站大型地下厂房洞室群施工期快速反分析研究[D]. 杨佳. 山东大学, 2011(04)
- [5]高地应力区域TBM组装洞室围岩稳定性分析与锚杆参数优化[D]. 肖海波. 西南交通大学, 2010(10)
- [6]大型地下厂房洞室群施工期动态反馈优化设计方法研究[D]. 向天兵. 中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所), 2010(03)
- [7]压力型岩锚内锚固段锚固性能及工程应用研究[D]. 卢黎. 重庆大学, 2010(12)
- [8]地下工程并行优化反演分析方法研究[D]. 倪绍虎. 武汉大学, 2010(09)
- [9]深部岩体脆性破坏机理及相关问题研究[D]. 隋斌. 山东大学, 2009(05)
- [10]地下工程锚固时效性及可靠性研究[D]. 伍国军. 中国科学院研究生院(武汉岩土力学研究所), 2009(10)