郭晓刚
- 作品数：4 被引量：25H指数：3
- 供职机构：西安理工大学土木建筑工程学院岩土工程研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金更多>>
- 相关领域：水利工程建筑科学更多>>
- 软弱围岩隧洞位移和应力释放规律研究被引量：12
- 2017年
- 软弱围岩强度低、自稳能力差,在隧洞施工中易引起不同程度的塌方,造成生命财产的损失。因此,研究及时支护情况下软岩隧洞围岩的位移和应力释放规律显得尤为重要。笔者采用三维数值方法系统研究了隧洞开挖过程中的位移变化规律,并结合二维数值分析方案研究了围岩应力释放系数随工作面推进的关系。研究表明:(1)埋深、洞径和洞型等对拱顶位移释放系数影响较小,而岩性对其影响显著;(2)拱顶位移释放随应力释放变化过程大致可分为3个阶段,且岩性越差达到相同位移释放率时所需的应力释放率也越大;(3)研究断面前后一倍洞径是围岩应力调整的主要阶段,且应力释放率随岩性的弱化而增强;(4)初期支护对岩性较差的隧洞效果更明显。
- 刘乃飞李宁郭晓刚冉建西张岩
- 关键词：软岩隧洞
- 及时支护隧洞变形规律研究及稳定性评价被引量：2
- 2014年
- 针对软岩及土质隧洞围岩强度低、稳定性差及现有隧洞围岩稳定性评价方法对及时支护隧洞的不适用性,通过数学模型试验系统研究了弹性模量、泊松比、黏聚力、内摩擦角、埋深、洞径和侧压力系数等与需及时支护隧洞拱顶围岩变形和喷层受力的相互关系,并据此探讨了以支护结构安全性为标准的隧洞围岩稳定性评价新理念。该理论在新疆库尉输水工程的成功应用表明其具有较好的可靠性。数值试验结果显示各因素对拱顶围岩变形和喷层应力影响显著,且对大主应力的影响尤为明显,随变形的发展喷层拱顶处应力主轴对调,大、小主应力名称互换。喷层大主应力随弹性参数的增大而增大,随强度参数的增大而减小。该研究成果能为软岩隧洞工程的设计和施工提供理论指导。
- 刘乃飞李宁李宁
- 关键词：软岩隧洞
- 城门洞形隧洞弹塑性参数反演方法探讨被引量：3
- 2015年
- 本着从实践中寻求解决问题的思想,课题组于2006年针对圆形隧洞提出了一套简单易行的弹塑性参数反演方法。在此基础上,本文基于复变理论将该法进一步推广至城门洞形隧洞,并对强度参数反演的合理性和唯一性进行了探讨。首先以城门洞形隧洞围岩变形的弹性解为基础,推证了拱顶竖向位移和侧壁中点位移之比与弹性模量无关这一结论,进而构建了城门洞形隧洞弹性参数反演理论。随后从实用的角度出发,指出以相同比例将拱顶和侧壁位移的计算值与实测值进行对应作为评价反演结果的标准并不可取,进而根据隧洞开挖应力释放规律,对强度参数反演评价标准进行了改进,并从数学角度出发探讨了强度参数反演的唯一性。最后通过实际工程对城门洞形隧洞弹塑性参数反演方法的适用性和可靠性进行了验证,以期该研究成果能够使岩土工程反演方法更加适用于实际工程。
- 刘乃飞李宁郭晓刚王茜张承客
- 关键词：岩土力学
- 水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋模型与方法探讨被引量：8
- 2012年
- 【目的】针对当前水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋方法不能反映水工压力隧洞衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合受力机制的不足,寻求建立一种新的配筋方法,为水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌配筋的设计提供参考。【方法】从水工隧洞的实际性状入手,分析衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合作用,借助于FINAL有限元程序,建立非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型,基于莫尔-库伦强度准则进行非线性数值求解,并通过实例与"公式法"计算结果进行比较。【结果】通过算例发现,利用所建立的非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型,计算得到围岩-混凝土-钢筋联合作用条件下的衬砌配筋量、钢筋应力、混凝土裂缝宽度,直观展现了衬砌裂缝处钢筋应力的集中现象。计算结果较"公式法"更为直观,配筋结果较"公式法"偏大,更符合实际情况。【结论】所建立的非线性有限元衬砌配筋数值仿真模型能够综合考虑水工压力隧洞衬砌开裂后围岩-混凝土-钢筋的联合作用,并能通过非线性有限元求解,得到任意部位的钢筋应力及混凝土裂缝的分布规律,较以往的方法有明显优越性。
- 刘波李宁李宁
- 关键词：水工压力隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝
