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隧道建设(中英文) ›› 2011, Vol. 31 ›› Issue (S1): 63-73.

• 研究与探索 • 上一篇    下一篇

隧道开挖支撑收敛约束法之外显分析

李煜舲1,林铭益2   

  1. (1.中华大学土木与工程信息系,新竹; 2.铁路改建工程局,台北)
  • 收稿日期:2011-07-15 出版日期:2011-08-05 发布日期:2011-11-04
  • 作者简介:李煜舲(1959—),男,1994年于法国国立桥梁与道路工程学院土木工程研究所并获博士学位,现任副教授,主要从事隧道工程、岩石力学与工程及数值分析与研究工作,E-mail:rosalee@chu.edu.tw。

Explicit analysis for the convergenceconfinement method in tunneling

Lee YuLin1, Lin MingYi2   

  1. (1. Civil Engineering College, Chung Hua University, Shinchu; 2. Railway Rebuilding Project Department, Taipei)
  • Received:2011-07-15 Online:2011-08-05 Published:2011-11-04

摘要: 收敛约束法理论为隧道支撑设计之简化分析方法。使用隧道收敛计测资料,借以建立隧道掘进效应函数,并依据地盘与支撑系统之组成律模式,推导在静水应力状态下圆形隧道开挖支撑互制行为之解析解。采用约束损失之递增方法,利用简易试算表工具,提出模拟隧道开挖支撑非线性行为之外显分析。经由外显分析与有限元素分析之比较结果显示,相关收敛约束曲线均呈现一致的趋势。外显分析法提供了模拟隧道开挖支撑互制行为之简易且直接的计算分析方法,收敛约束法理论为隧道支撑设计之简化分析方法。使用隧道收敛计测资料,借以建立隧道掘进效应函数,并依据地盘与支撑系统之组成律模式,推导在静水应力状态下圆形隧道开挖支撑互制行为之解析解。采用约束损失之递增方法,利用简易试算表工具,提出模拟隧道开挖支撑非线性行为之外显分析。经由外显分析与有限元素分析之比较结果显示,相关收敛约束曲线均呈现一致的趋势。外显分析法提供了模拟隧道开挖支撑互制行为之简易且直接的计算分析方法。

关键词: 收敛约束法, 约束损失, 外显分析, 有限元素分析

Abstract: For designing of support system in tunnelling, the convergenceconfinement method is a simplified analysis theory. In this study, the field measurements of convergence of tunnel are used to establish the advance effect function. According to the constitutive law of material, the analytical solution for the behavior between rock mass and support system of circular tunnel is particularly derived in hydrostatic stress state. The explicit analysis method taken into account the increment procedure of confinement loss is also proposed by using the spreadsheet for the computation of stress and displacement distribution around circular tunnel. The results obtained by the finite element analysis and by the explicit analysis are approximately consistent in those curves who describe in the convergenceconfinement method. The explicit analysis method proposed is easy and directly to simulate the interactive behavior between rock mass and support system in tunneling.

Key words: convergence confinement method, confinement loss, explicit analysis, finite element analysis