隧道力學(xué)圍巖特征曲線

西南交通大學(xué)地道力學(xué)（作業(yè)）Flac3d求救圍巖特點曲線年級:學(xué)號:姓名:專業(yè):2011年11月目錄第1章問題剖析11．1圍巖特點曲線定義11．2求解方法1第2章建模及計算12．1模型成立12．2命令流及解說2第3章計算結(jié)果及剖析53．1數(shù)據(jù)辦理53．2圍巖特點曲線繪制53．3結(jié)果剖析6參照文件7FLAC3D求救圍巖特點曲線第1章問題剖析1．1圍巖特點曲線定義圍巖的特點曲線，亦稱為圍巖的支護需求曲線。它形象的表示圍巖在洞室周邊所需供給的支護阻力及與其周邊位移的關(guān)系。1．2求解方法同一圍巖級別下，同樣地道埋深狀況下，經(jīng)過改變襯砌的強度（改正體積模量及剪切模量）分別求解相應(yīng)強度下地道收斂均衡時的拱頂豎直位移和應(yīng)力，依據(jù)所得數(shù)據(jù)繪制該圍巖級別下相應(yīng)埋深的圍巖特點曲線。第2章建模及計算2．1模型成立圖2.1-1如圖2.1-1，圓形地道外徑為6m，襯砌厚度為0.2m，考慮地道影響范圍，模型寬度為30m，高度為30m。V級圍巖和Ⅳ級圍巖經(jīng)過定義資料的有關(guān)參數(shù)來建模；依據(jù)h計算出相應(yīng)埋深（即50m、100m、150m）下產(chǎn)生的應(yīng)力，將應(yīng)力分別作用于模型上來建模求解。2．2命令流及解說以V級圍巖150m埋深為例，其命令流以下：;繪制5級圍巖150m特征曲線，改變襯砌的E進行計算new;成立模型，取圓形地道半徑為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(biāo)軸plotaddaxeredploblogro;設(shè)定界限條件applyszz-315000rangez14.915.1;用于加載豎向應(yīng)力，模擬地道埋深產(chǎn)生的荷載;初始應(yīng)力場計算;設(shè)定資料屬性modelmohrrangroupoutsiderockpropbulk5e8shear1.071428e8coh0.18e6ten1e10&rangroupoutsiderockinidens2250rangroupoutsiderockmodelmohrrangroupliningpropbulk5e8shear1.071428e8coh0.18e6ten1e10&rangrouplininginidens2250rangroupliningmodelmohrrangroupexcavationpropbulk5e8shear1.071428e8coh0.18e6ten1e10&rangroupexcavationinidens2250rangroupexcavationsetgrav00-9.8;設(shè)置重力加快度histid=1unbal;記錄最大不均衡力step1000;計算步數(shù)設(shè)定并計算;solvesave5-50m.sav;開挖計算相應(yīng)襯砌下的拱頂豎向應(yīng)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(shè)定每隔n步記錄一次histzoneszz003;記錄拱極點豎向應(yīng)力histgpzdis003;記錄拱頂沉降step3000;計算步數(shù)設(shè)定并計算hiswrite2v3file5-150m-cq.txtsave5-150m-cq.sav第3章計算結(jié)果及剖析3．1數(shù)據(jù)辦理依據(jù)建模求解獲得的數(shù)據(jù)，辦理數(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)辦理結(jié)果匯總五級圍巖彈性模量=5e8剪切模量=1.071428e8埋深150米埋深100米埋深50米襯砌彈性模量位移內(nèi)力襯砌彈性模量位移內(nèi)力襯砌彈性模量位移內(nèi)力1.52E+080.03572951901.52E+080.01791744601.52E+080.01196866001.52E+090.024311779001.52E+090.015021313001.52E+090.011481040001.52E+100.020543089001.52E+100.013531899001.52E+100.011011250001.52E+110.019593651001.52E+110.013211990001.52E+110.010921270001.52E+120.01953698001.52E+120.013172015001.52E+120.010921260001.52E+130.019483708001.52E+130.013172025001.52E+130.01091280001.52E+140.019493704001.52E+140.013142040001.52E+140.010911270001.52E+150.019483709001.52E+150.013162021001.52E+150.01091127000表3.1-2Ⅳ級圍巖下數(shù)據(jù)辦理結(jié)果匯總四級圍巖彈性模量=1.923e9剪切模量=4.167e9埋深150米埋深100米埋深50米襯砌彈性模量位移內(nèi)力襯砌彈性模量位移內(nèi)力襯砌彈性模量位移內(nèi)力1.52E+080.002232523001.52E+080.0017032552001.52E+080.0013152414001.52E+090.0022172523001.52E+090.0017022545001.52E+090.0013142403001.52E+100.0021692536001.52E+100.0016882531001.52E+100.0013092349001.52E+110.0019973553001.52E+110.0016133036001.52E+110.0012652592001.52E+120.0018514851001.52E+120.0015124035001.52E+120.0012392724001.52E+130.0018375003001.52E+130.0015054097001.52E+130.0012372740001.52E+140.0018355037001.52E+140.0015044117001.52E+140.0012342786001.52E+150.0018355039001.52E+150.0015044116001.52E+150.0012332806003．2圍巖特點曲線繪制依據(jù)3.1節(jié)中所得數(shù)據(jù)，繪制圍巖特征曲線如圖3.2-1~2。圖3.2-1五級圍巖特點曲線圖3.2-2四級圍巖特點曲線3．3結(jié)果剖析經(jīng)過對計算結(jié)果的剖析，能夠得出以下結(jié)論：1、在洞周極限位移范圍內(nèi)，允許圍巖的位移增添，所需要的支護阻力減小，而應(yīng)力重散布的