张英杰

辽宁省交通规划设计院有限责任公司

地铁群洞隧道结构的安全性探微

张英杰

辽宁省交通规划设计院有限责任公司

目前，我国经济发展快速，为了充分利用资源，人们把不断增加的注意力投入到了地下工程中。无论是能源工程仍是交通建造，都涉及到地下工程的运用。因而，研讨地下工程运营期的稳定性，确保地下工程在施工和运营期的安全就变得尤为重要。这篇文章以某地铁隧道为例，以大型通用软件ANSYS进行有限元数值模拟计算为研讨手法，侧重研讨群洞地道结构在周边土体影响下，结构内部发生的位移、应力及应变解，从而对结构的稳定性进行剖析。

地铁；群洞隧道；结构；安全性

一、结构安全性计算原理

这篇文章模型运用solid45单元进行计算，已知点的弯矩和轴力不能直接输出，参阅《地铁力学数值办法》一书中介绍的管理，选择已知点，输出已知点的为首﹑第二主应力，对该点的弯矩跟轴力进行计算。在衬砌各单元各个高斯点的应力分量已知的情况下，对于等厚度衬砌，可以按照下述办法计算衬砌经过两个对应高斯点的截面上的法向应力。设已知两个高斯点及其坐标：G2(x2, y2)，G1(x1, y1)，则经过这两个高斯点的衬砌截面与竖直面之间的夹角α为：

各个高斯点的法向应力σn在所论截面上可按下式计算

式中，σx，σy，τxy为所论高斯点的应力重量；θ为所论截面的外法线与σx之间的夹角，以逆时针方向为正，θ=-a。

按(2)式算出设这两个高斯点上的法向应力，且分别为σn1和σn2，则由图1可知，截面的外边缘法向应力可按式(3)计算(假定法向应力按线性分布)。……