【摘 要】
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随着我国工程建设能力与技术的不断向前发展,对水工引水隧洞的要求也随着国家发展的不断变化而不断改进。隧洞的长度因施工条件和现实需求的不同而不同,施工建设中会遇到复杂
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随着我国工程建设能力与技术的不断向前发展,对水工引水隧洞的要求也随着国家发展的不断变化而不断改进。隧洞的长度因施工条件和现实需求的不同而不同,施工建设中会遇到复杂地形、地质等诸多问题,这些困难都会给设计、技术人员带来麻烦与挑战,因此,决定水利工程的能否成功,能否达到预期目的,最关键的问题就在于隧洞工程建设的成功与失败。本论文以吉林中部引水二期工程九德支线所包含的引水隧洞为例,对该工程中的城门洞型无压引水隧洞的衬砌结构进行研究,其中包括对隧洞的洞身横断面断面形式以及隧洞的衬砌类型进行介绍;在充分考虑到不同种类围岩初始应力情况下,通过对施工期、检修期和运行期三种不同工况条件来确定作用于衬砌的荷载;结合九德支线水工隧洞中取桩号0+320代表II类围岩、1+200代表Ⅲ类围岩的两个典型断面为实例,选择结构力学法对其围岩压力、外水压力、弹性抗力等内力进行计算,此次分析利用有限元软件ANSYS采用生死单元技术对水工隧洞衬砌结构来建立弹塑性数值模型以及北京理正软件来分别进行研究,将变形、位移和内力结果进行对比分析,得出该隧洞位移和变形较小,满足安全要求。根据ANSYS对三种不同工况的应力、剪力还有弯矩的计算可知,最大值在施工期出现,但应力的分布规律基本相同,偏差较小,符合要求,各阶段围岩稳定可靠,验证了有限元软件模拟的准确性和代表性。从对九德支线隧洞进行衬砌结构分析来看,参数的选用均来源于工程实际数据,模型建立、衬砌位移、应力和内力的分布规律分析都较为合理,能够给设计隧洞衬砌结构提供了有用的理论依据,分析的成果和研究方法可以为设计其他相关隧洞工程提供一些有利参考价值。
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