本书以典型病害对隧道结构稳定性影响为研究内容, 对病害的产生原因、特征表现、评价方法及破坏过程进行研究, 深入分析围岩及衬砌材料劣化机理, 采用模型试验与数值分析方法, 研究劣化及多种病害作用下隧道结构力学特征及破坏规律, 分析其对结构稳定性的影响。利用层次分析法结合可拓学理论分析, 构建隧道病害评价模型并对结构病害安全评进行深入研究。
第1章 绪论
1.1 隧道病害安全评价的重要性
1.1.1 隧道病害问题的严重性
1.1.2 隧道病害安全评价的重要意义
1.2 国内外研究现状
1.2.1 隧道病害原因及机理研究现状
1.2.2 隧道病害分析方法研究现状
1.2.3 隧道病害安全评价研究现状
1.3 本书主要研究内容
第2章 隧道结构病害量化评估模型研究
2.1 引言
2.2 隧道结构病害安全评估量化方法研究
2.2.1 省内公路隧道病害统计分析
2.2.2 隧道结构病害评价模型构建
2.2.3 病害评价指标选取依据
2.2.4 评价指标状况值选取
2.3 衬砌材料劣化规律研究
2.3.1 一般大气环境衬砌劣化规律
2.3.2 冻融环境衬砌劣化规律
2.4 本章小结
第3章 隧道病害模型试验
3.1 模型试验基本原理
3.1.1 相似第一定理
3.1.2 相似第二定理
3.1.3 相似第三定理
3.2 模型试验设计
3.2.1 相似指标的确定
3.2.2 试验流程
3.2.3 试验截面设计
3.2.4 试验材料配置
3.2.5 试验准备
3.2.6 试验加载
3.2.7 测点布置
3.3 模型试验方法
3.4 试验结果及分析
3.4.1 不同拱顶空洞范围对隧道稳定性影响
3.4.2 不同空洞病害位置对隧道稳定性影响
3.4.3 衬砌结构材料劣化对隧道稳定性影响
3.5 本章小结
第4章 考虑病害影响的隧道稳定性数值分析
4.1 概述
4.2 FLAC3D隧道计算模型
4.2.1 模型参数及边界条件
4.2.2 模拟结果分析
4.3 衬砌背后空洞数值模拟计算
4.3.1 空洞范围对位移影响分析
4.3.2 空洞范围对应力影响分析
4.3.3 空洞位置对位移影响分析
4.3.4 空间位置对应力影响分析
4.3.5 模型试验与数值模拟结果对比研究
4.4 衬砌材料劣化数值模拟计算
4.4.1 衬砌材料劣化对位移影响分析
4.4.2 衬砌材料劣化对应力影响分析
4.4.3 模型试验与数值模拟结果对比研究
4.5 衬砌厚度不足数值模拟计算
4.5.1 衬砌局部厚度不足对位移影响分析
4.5.2 衬砌局部厚度不足对应力影响分析
4.6 地下水作用数值模拟计算
4.6.1 不同水平水位下位移影响分析
4.6.2 不同水平水位下应力影响分析
4.6.3 不同倾斜水位下位移影响分析
4.6.4 不同倾斜水位下应力影响分析
4.7 耦合病害作用数值模拟计算
4.7.1 第一组病害条件下位移与应力分析
4.7.2 第二组病害条件下位移与应力分析
4.7.3 第三组病害条件下位移与应力分析
4.8 本章小结
第5章 基于细观时效本构的隧道衬砌劣化破坏过程数值分析
5.1 岩石与混凝土的蠕变
5.2 细观时效破坏本构模型
5.2.1 RFPA方法特点
5.2.2 细观单元弹性损伤模型
5.2.3 细观单元时效损伤模型
5.3 时效劣化过程数值分析
5.3.1 数值模型
5.3.2 模拟结果分析
5.4 本章小结
第6章 工程实例
实例一
实例二
参考文献
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