地下工程動態設計原理 pdf epub mobi txt 電子書 下載2025

第1章　概論1　1.1地下工程概述1　1.2　地下工程結構形式2 1.2.1　噴錨支護結構3 1.2.2　復閤式襯砌結構3 1.2.3　貼壁式結構4 1.2.4　離壁式結構4 1.2.5　穹頂式結構5　1.3　地下工程有關計算理論的發展過程5 1.3.1　剛性結構階段5 1.3.2　彈性結構階段6 1.3.3　連續介質階段8 1.3.4　數值模擬階段8 1.3.5　可靠度分析階段9　1.4　地下結構工作特性及設計方法9 1.4.1　地下結構工作特性10 1.4.2　地下結構計算模型11 1.4.3　地下結構設計方法13第2章　地下工程動態設計方法16　2.1地下工程動態設計法的發展16 2.1.1　新奧法與地下工程動態設計16 2.1.2　岩土力學反分析理論的發展17 2.1.3　地下工程動態設計方法的應用18　2.2　地下工程動態設計法的主要理論和技術19 2.2.1　地下工程理論計算與數值計算技術19 2.2.2　地下工程現場監控量測技術20 2.2.3　地質超前預報技術20 2.2.4　地下工程反分析理論21 2.2.5　地下工程時變力學理論22　2.3　地下工程動態設計法設計流程22 2.3.1　工程地質勘察24 2.3.2　施工前預設計25 2.3.3　製定實施設計方案25 2.3.4　現場監控量測26 2.3.5　量測數據處理26 2.3.6　信息反饋26 2.3.7　根據反饋信息修正實施設計方案27　2.4　地下工程施工前預設計27 2.4.1　施工前預設計的地位與局限性27 2.4.2　施工前預設計的方法28 2.4.3　施工前預設計的內容29　2.5　地下工程施工中信息反饋設計36 2.5.1　地下工程施工中信息反饋設計的必要性36 2.5.2　信息反饋設計的原則與要求37 2.5.3　修正預設計的條件38 2.5.4　信息反饋修正設計中有關處理措施40　2.6　地下工程施工過程的力學特徵與分析方法41 2.6.1　地下工程施工過程的力學特徵41 2.6.2　與地下工程相關的施工過程力學分析原理42第3章　地下洞室圍岩穩定與力學狀態分析46　3.1地下洞室圍岩穩定概述46 3.1.1　圍岩穩定性的影響因素46 3.1.2　圍岩穩定性的分析方法48　3.2　岩體結構與岩體結構類型50 3.2.1　岩體結構50 3.2.2　岩體結構類型50　3.3　塊狀圍岩的失穩特點52 3.3.1　岩體的破壞機製52 3.3.2　塊狀岩體的失穩特點53　3.4　塊狀圍岩不穩定塊體的確定54 3.4.1　赤平極射投影法原理54 3.4.2　赤平極射投影基本作圖方法55 3.4.3　塊狀圍岩不穩定塊體的赤平極射投影確定方法57　3.5　圍岩初始應力場61 3.5.1　初始應力場的構成61 3.5.2　初始應力場的變化規律62 3.5.3　地下工程設計中初始地應力的考慮66　3.6　洞室開挖後力學狀態的彈性分析67 3.6.1　毛洞室的圍岩應力狀態67 3.6.2　毛洞室的圍岩位移狀態70 3.6.3　洞室支護後圍岩及支護的應力狀態71 3.6.4　非圓形洞室圍岩的應力狀態72　3.7　洞室開挖後力學狀態的彈塑性分析74 3.7.1　圍岩的彈塑性破壞準則74 3.7.2　軸對稱條件下圍岩的應力狀態彈塑性分析75 3.7.3　非軸對稱條件下的圍岩應力79 3.7.4　軸對稱條件下圍岩位移的彈塑性分析80　3.8　洞室開挖後力學狀態的黏彈性分析82 3.8.1　軸對稱問題計算模型82 3.8.2　軸對稱條件下圍岩變形的黏彈性分析82 3.8.3　軸對稱條件下支護結構變形的黏彈性分析83 3.8.4　軸對稱條件下支護結構與圍岩相互作用力的確定84　3.9　洞室圍岩穩定性評價86 3.9.1　塊體冒落型失穩86 3.9.2　岩石破壞型失穩86 3.9.3　塑性變形型失穩88　3.10　圍岩壓力理論88 3.10.1　圍岩壓力的種類88 3.10.2　變形壓力計算89 3.10.3　鬆動壓力計算94第4章　圍岩分級及工程類比法設計100　4.1圍岩的工程性質100 4.1.1　岩石的物理性質與水理性質100 4.1.2　岩石的力學性質101 4.1.3　岩體的力學性質104　4.2　圍岩分級108 4.2.1　圍岩分級方法的發展與類型108 4.2.2　圍岩的基本分級因素與指標110 4.2.3　幾種地下工程圍岩分級方法114　4.3　地下工程類比法設計127 4.3.1　類比法設計的步驟與一般原則128 4.3.2　基於圍岩分級的工程類比法設計130　4.4　模糊數學理論在工程類比中的應用139 4.4.1　模糊集與模式識彆140 4.4.2　模糊綜閤評判143　4.5　國內外部分已建地下工程設計參數匯總148第5章　各種形式支護結構的設計計算方法154　5.1噴錨支護結構設計計算154 5.1.1　噴錨支護結構的特點及功能154 5.1.2　塊狀圍岩的噴錨支護設計164 5.1.3　軟弱圍岩的噴錨支護設計171 5.1.4　整體圍岩的噴錨支護設計177 5.1.5　層狀圍岩的噴錨支護設計179　5.2　整體貼壁式襯砌結構設計計算182 5.2.1　整體貼壁式襯砌上的作用荷載182 5.2.2　半襯砌計算185 5.2.3　直牆拱襯砌計算201 5.2.4　麯牆拱襯砌結構計算220 5.2.5　襯砌結構截麵強度及基岩強度驗算224　5.3　離壁式襯砌結構設計計算227 5.3.1　離壁式襯砌結構227 5.3.2　離壁式襯砌結構計算簡圖229 5.3.3　離壁式襯砌結構內力計算230 5.3.4　離壁式襯砌結構計算實例233　5.4　穹頂式襯砌結構設計計算237 5.4.1　穹頂式襯砌結構及作用荷載237 5.4.2　邊牆計算239 5.4.3　穹頂計算243 5.4.4　支座環計算249 5.4.5　底闆計算253 5.4.6　穹頂式襯砌結構內力計算254 5.4.7　整體式穹頂襯砌結構的內力計算實例257　5.5　復閤式襯砌結構設計263 5.5.1　復閤式襯砌一般規定263 5.5.2　復閤式襯砌結構初期支護設計264 5.5.3　復閤式襯砌結構二次襯砌設計264 5.5.4　二次襯砌施作時間的確定264 5.5.5　復閤式襯砌結構設計實例265第6章　地下工程數值分析方法及相關大型軟件267　6.1地下工程常用數值分析方法267 6.1.1　杆係結構有限元法267 6.1.2　實體單元有限元法267 6.1.3　邊界元法268　6.2　有限元法的一般原理及單元類型268 6.2.1　有限元法分析問題的基本步驟268 6.2.2　單元剛度矩陣270　6.3　非綫性有限元及岩土本構模型277 6.3.1　非綫性有限元277 6.3.2　岩土本構模型281　6.4　地下工程彈塑性有限元解法及施工過程模擬288 6.4.1　彈塑性增量理論有限元解法288 6.4.2　地下工程施工過程模擬293　6.5　ANSYS軟件應用及實例295 6.5.1　ANSYS軟件概述295 6.5.2　ANSYS進行地下工程分析的相關技術297 6.5.3　ANSYS鏈杆法地下結構分析實例301 6.5.4　ANSYS二維地下開挖模擬分析實例307　6.6　FLAC3D軟件應用及實例316 6.6.1　FLAC3D軟件概述316 6.6.2　FLAC3D進行地下工程分析的相關技術317 6.6.3　FLAC3D軟件應用實例320第7章　現場監控量測與超前預報330　7.1地下工程監控量測作用與類型330 7.1.1　地下工程現場監控量測的必要性與作用330 7.1.2　現場監控量測按獲取信息分類330 7.1.3　現場監控量測按監控對象分類331　7.2　位移量測331 7.2.1　洞室淨空相對位移（收斂）量測331 7.2.2　拱頂下沉量測333 7.2.3　地錶下沉量測334 7.2.4　圍岩內部位移量測334　7.3　應力量測336 7.3.1　錨杆軸力量測336 7.3.2　鋼支撐內力量測337 7.3.3　圍岩與支護間接觸壓力量測338 7.3.4　噴射混凝土層應力量測339 7.3.5　二次襯砌應力量測340　7.4　現場監控量測方案設計341 7.4.1　確定量測項目341 7.4.2　選擇量測手段和儀錶342 7.4.3　確定量測部位及布置測點343 7.4.4　觀測要求及頻度確定344 7.4.5　量測數據警戒值及圍岩穩定性判斷準則345 7.4.6　監控量測管理347　7.5　監控量測數據處理及工程實例347 7.5.1　量測數據處理347 7.5.2　工程實例350　7.6　地下工程超前預報技術353 7.6.1　地下工程超前預報方法353 7.6.2　地質雷達GPR354 7.6.3　隧道地震波探測TSP359第8章　地下工程反分析362　8.1位移反分析的基本理論362 8.1.1　位移反分析求解方法362 8.1.2　綫性及非綫性問題位移反分析363 8.1.3　圍岩壓力的位移反分析364　8.2　綫彈性位移反分析及其應用364 8.2.1　均勻初始應力場的位移反分析364 8.2.2　非均勻地應力場的位移反分析366 8.2.3　圍岩壓力的位移反分析367 8.2.4　位移反分析算例369　8.3　彈塑性位移反分析及其應用369 8.3.1　彈塑性位移反分析目標函數369 8.3.2　單參數的位移反分析370 8.3.3　多參數的位移反分析372　8.4　利用ANSYS軟件進行地下工程位移反分析374 8.4.1　ANSYS軟件的優化設計簡介374 8.4.2　ANSYS進行地下工程位移反分析的算例375參考文獻381
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