預(yù)應(yīng)力壓力隧洞安全分析與在線監(jiān)測(cè)溫度應(yīng)力解析項(xiàng)目摘要

我國(guó)有數(shù)個(gè)已建在建大型水電工程采用了環(huán)錨預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌技術(shù)，均埋設(shè)了大量觀測(cè)儀器。但安全評(píng)價(jià)分析和在線監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)方面的研究嚴(yán)重滯后于工程建設(shè)。一是這種新型多介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂計(jì)算涉及裂尖奇異問(wèn)題，一般數(shù)值分析方法都難以模擬；二是觀測(cè)數(shù)據(jù)影響因素解析困難，尤其是溫度變化與處于不同約束/應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)變計(jì)讀數(shù)和混凝土應(yīng)力之間的關(guān)系尚不明確。.本研究主要解決兩個(gè)科學(xué)問(wèn)題：（1）把能解決裂尖奇異問(wèn)題的有限元線法FEMOL引入安全評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析，建立基于FEMOL考慮復(fù)合結(jié)構(gòu)材料層間關(guān)系的非線性模型，分析襯砌結(jié)構(gòu)在不同荷載組合下（包括錨索斷絲和斷裂）的應(yīng)力狀態(tài)、裂縫擴(kuò)展、破壞模式和破壞過(guò)程，提出安全評(píng)價(jià)方法；（2）通過(guò)試驗(yàn)研究，探討溫度變化與處于不同約束/應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)變計(jì)讀數(shù)和混凝土應(yīng)力之間的關(guān)系，建立基于觀測(cè)數(shù)據(jù)的混凝土實(shí)際應(yīng)力數(shù)學(xué)解析式，為在線監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)提供理論依據(jù)。

我國(guó)有數(shù)個(gè)已建在建大型水電工程采用了環(huán)錨預(yù)應(yīng)力混凝土襯砌技術(shù)，均埋設(shè)了大量觀測(cè)儀器。但安全評(píng)價(jià)分析和在線監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)方面的研究嚴(yán)重滯后于工程建設(shè)。一是這種新型多介質(zhì)復(fù)合結(jié)構(gòu)的開(kāi)裂計(jì)算涉及裂尖奇異問(wèn)題，一般數(shù)值分析方法都難以模擬；二是觀測(cè)數(shù)據(jù)影響因素解析困難，尤其是溫度變化與處于不同約束/應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)變計(jì)讀數(shù)和混凝土應(yīng)力之間的關(guān)系尚不明確。本研究主要解決兩個(gè)科學(xué)問(wèn)題：（1）把能解決裂尖奇異問(wèn)題的有限元線法FEMOL引入安全評(píng)價(jià)結(jié)構(gòu)計(jì)算分析，建立基于FEMOL考慮復(fù)合結(jié)構(gòu)材料層間關(guān)系的非線性模型，分析襯砌結(jié)構(gòu)在不同荷載組合下（包括錨索斷絲和斷裂）的應(yīng)力狀態(tài)、裂縫擴(kuò)展、破壞模式和破壞過(guò)程，提出安全評(píng)價(jià)方法；（2）通過(guò)試驗(yàn)研究，探討溫度變化與處于不同約束/應(yīng)力狀態(tài)的應(yīng)變計(jì)讀數(shù)和混凝土應(yīng)力之間的關(guān)系，建立基于觀測(cè)數(shù)據(jù)的混凝土實(shí)際應(yīng)力數(shù)學(xué)解析式，為在線監(jiān)測(cè)預(yù)警預(yù)報(bào)提供理論依據(jù)。 2100433B

本書(shū)以水工壓力隧洞襯砌與圍巖聯(lián)合承載的設(shè)計(jì)思想為主線，在全面闡述水工壓力隧洞結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則的基礎(chǔ)上，分別介紹了不襯砌水工壓力隧洞圍巖應(yīng)力計(jì)算、襯砌水工壓力隧洞結(jié)構(gòu)應(yīng)力計(jì)算、壓力隧洞圍巖抗力系數(shù)計(jì)算、含水圍巖襯砌應(yīng)力計(jì)算、壓力隧洞溫度應(yīng)力計(jì)算、灌漿式預(yù)應(yīng)力襯砌計(jì)算、壓力隧洞混凝土襯砌限裂設(shè)計(jì)的有限環(huán)變位協(xié)調(diào)解析方法，并推導(dǎo)出了相應(yīng)的解析計(jì)算公式。本書(shū)給出了水工壓力隧洞圍巖抗力系數(shù)的普遍計(jì)算式，依據(jù)所建立的水工壓力隧洞在溫度荷載和均勻內(nèi)水壓力聯(lián)合作用下的計(jì)算模型，給出了襯砌伸縮縫間距設(shè)計(jì)與裂縫開(kāi)展寬度的計(jì)算方法和解析計(jì)算式。本書(shū)還采用斷裂力學(xué)理論，推導(dǎo)出了隧洞鋼筋混凝土襯砌限裂設(shè)計(jì)公式。為便于讀者加深對(duì)各章內(nèi)容的理解，書(shū)中每章均列舉了算例。 2100433B

本書(shū)為無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌技術(shù)的*成果。本書(shū)共有11章，內(nèi)容主要包括：概述，水工隧洞環(huán)錨襯砌技術(shù)發(fā)展與工程應(yīng)用，無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工程設(shè)計(jì)，吉林引松工程引水隧洞預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌設(shè)計(jì)方案，環(huán)錨襯砌預(yù)應(yīng)力損失與確定方法，基于無(wú)內(nèi)水壓原位試驗(yàn)的預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌和圍巖受力變形特征，基于有內(nèi)水壓原位試驗(yàn)的預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌和圍巖受力變形特征，無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌數(shù)值建模方法與試驗(yàn)驗(yàn)證，不同結(jié)構(gòu)形式環(huán)錨襯砌數(shù)值模擬及預(yù)應(yīng)力效果，環(huán)錨襯砌錨具槽微膨脹混凝土回填試驗(yàn)研究，以及無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌施工技術(shù)和施工工藝。

本書(shū)可供從事水利水電工程技術(shù)的科研、設(shè)計(jì)、施工人員及相關(guān)大專(zhuān)院校師生參考使用。

前言

第1章 概述

1．1 引言

1．2 引松工程總體情況及面臨的挑戰(zhàn)

1．3 本書(shū)主要內(nèi)容

第2章 水工隧洞環(huán)錨襯砌技術(shù)發(fā)展與工程應(yīng)用

2．1 引言

2．2 預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌技術(shù)的發(fā)展歷程

2．3 已建工程應(yīng)用實(shí)例

2．4 預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌力學(xué)特性研究方法

第3章 無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與工程設(shè)計(jì)

3．1 無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌力學(xué)特性

3．2 無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌結(jié)構(gòu)體系

3．3 環(huán)錨襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

第4章 引松工程引水隧洞預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌設(shè)計(jì)方案

4．1 隧洞概況

4．2 預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌段設(shè)計(jì)方案

4．3 預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌試驗(yàn)段設(shè)計(jì)方案

第5章 環(huán)錨襯砌預(yù)應(yīng)力損失與確定方法

5．1 引言

5．2 環(huán)錨襯砌預(yù)應(yīng)力損失表征與確定方法

5．3 基于環(huán)錨模型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)的預(yù)應(yīng)力損失參數(shù)測(cè)試

5．4 基于現(xiàn)場(chǎng)原位試驗(yàn)的預(yù)應(yīng)力損失參數(shù)測(cè)定

第6章 基于無(wú)內(nèi)水壓原位試驗(yàn)的預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌和圍巖受力變形特征

6．1 引言

6．2 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)地點(diǎn)選取原則

6．3 現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)布置方案

6．4 現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)張拉方案

6．5 混凝土襯砌預(yù)應(yīng)力、應(yīng)變規(guī)律

6．6 無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨的力學(xué)特性變化規(guī)律

6．7 襯砌與圍巖相互作用特點(diǎn)

第7章 基于有內(nèi)水壓原位試驗(yàn)的預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌和圍巖受力變形特征

7．1 引言

7．2 用于引松工程的模擬內(nèi)水壓的原位加載試驗(yàn)系統(tǒng)

7．3 混凝土襯砌應(yīng)力應(yīng)變規(guī)律

7．4 無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨的力學(xué)特性變化規(guī)律

7．5 加載條件下環(huán)錨襯砌-圍巖聯(lián)合承載作用分析

第8章 無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌數(shù)值建模方法與試驗(yàn)驗(yàn)證

8．1 引言

8．2 數(shù)值建模難點(diǎn)

8．3 預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌數(shù)值模擬方法

8．4 預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌力學(xué)特性

8．5 數(shù)值模型方法驗(yàn)證

第9章 不同結(jié)構(gòu)形式環(huán)錨襯砌數(shù)值模擬及預(yù)應(yīng)力效果

9．1 引言

9．2 錨具槽位置對(duì)環(huán)錨襯砌力學(xué)特性影響

9．3 環(huán)錨纏繞方法對(duì)環(huán)錨襯砌力學(xué)特性影響

9．4 襯砌厚度對(duì)環(huán)錨襯砌力學(xué)特性影響

9．5 環(huán)錨間距對(duì)環(huán)錨襯砌力學(xué)特性影響

9．6 隧洞洞型對(duì)環(huán)錨襯砌力學(xué)特性影響

第10章 環(huán)錨襯砌錨具槽微膨脹混凝土回填試驗(yàn)研究

10．1 引言

10．2 微膨脹自密實(shí)混凝土室內(nèi)配合比試驗(yàn)

10．3 微膨脹混凝土回填現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)

10．4 微膨脹自密實(shí)混凝土配制及澆筑技術(shù)要求

第11章 無(wú)黏結(jié)預(yù)應(yīng)力環(huán)錨襯砌施工技術(shù)和施工工藝

11．1 引言

11．2 施工工藝

11．3 施工技術(shù)要求

11．4 環(huán)錨張拉控制標(biāo)準(zhǔn)

11．5 施工安全要求

11．6 引松工程現(xiàn)場(chǎng)施工效果分析

參考文獻(xiàn) 2100433B