大型水電工程地下洞室群工作性態(tài)研究

【摘要】：隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施,西部高山峽谷地區(qū)所蘊藏的豐富水能資源開發(fā)進入了新的高峰期。受地形條件的限制,開發(fā)這些地區(qū)的水能資源往往需要布置大規(guī)模的地下洞室群。規(guī)模龐大、空間組成復雜的洞室群布置在有限的地下空間內,其開挖效應以及不同洞室之間的相互影響,將關系到整個水電站工程的建設成本和運營效益,因此是一個值得深入研究的問題。 基于快速拉格朗日差分法的FLAC軟件為分析地下結構問題提供了新的途徑。但是由于地下結構數值模型的復雜性及FLAC軟件自身的前后處理不足,本文研究了以FLAC~(3D)軟件為計算核心,以ANSYS軟件作為前處理工具,以TECPLOT軟件作為后處理工具的地下結構數值模擬計算技術,提高了地下結構數值模擬分析計算的效率。 了解和研究地下洞室開挖支護過程中圍巖的力學性態(tài),是深入研究圍巖穩(wěn)定性的前提。本文以烏江構皮灘水電站地下洞室群為例,系統(tǒng)分析和研究了大型水電工程地下洞室群的工作性態(tài)。對構皮灘水電站地下洞室群進行了有無支護情況下的三維非線性計算,通過分析開挖后圍巖的位移場、應力場及塑性區(qū)特征及這些物理量隨開挖過程的變化規(guī)律,對洞室群圍巖的穩(wěn)定情況進行了研究。同時,擬取有限個典型開挖方案,通過方案間的比選得出較優(yōu)開挖方案,從而分析開挖順序對洞室圍巖穩(wěn)定的影響。圍巖穩(wěn)定分析成果表明,構皮灘水電站地下洞室群圍巖整體穩(wěn)定性較好。 影響地下洞室圍巖穩(wěn)定性因素是相互關聯、相互制約的。本文利用層次分析法初步建立了地下廠房洞室群圍巖穩(wěn)定性影響因素評價體系模型,并以構皮灘水電站地下洞室群為工程背景,選取影響地下廠房洞室群穩(wěn)定性的5個影響因素,分析出各影響因素的權值問題,從而為將來預測地下洞室穩(wěn)定性提供必要的依據。 【關鍵詞】：地下洞室群 彈塑性 圍巖穩(wěn)定性 開挖方案 支護 數值模擬 影響因素構皮灘水電站
【學位授予單位】：河海大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2006
【分類號】：TV223
【目錄】：

• 第一章 緒論7-20
• 1．1 我國水電工程地下洞室發(fā)展概況7-10
• 1．2 地下洞室圍巖穩(wěn)定和支護問題的研究現狀10-18
• 1．3 問題的提出及本文主要工作18-20
• 第二章 巖體彈塑性分析原理及地下洞室開挖支護數值模擬原理20-32
• 2．1 前言20
• 2．2 彈塑性分析基本原理20-23
• 2．3 巖體的屈服準則和流動法則23-28
• 2．4 地下洞室建模及開挖支護數值計算原理28-31
• 2．5 本章小結31-32
• 第三章 地下結構數值模擬計算前后處理技術研究32-43
• 3．1 前言32-33
• 3．2 ANSYS、FLAC~(3D)與TECPLOT概述33-35
• 3．3 FLAC~(3D)的基本原理35-38
• 3．4 ANSYS、FLAC~(3D)與TECPLOT相結合的前后處理技術研究38-42
• 3．5 本章小結42-43
• 第四章 大型水電工程地下洞室群圍巖穩(wěn)定性數值模擬分析43-69
• 4．1 前言43-44
• 4．2 構皮灘水電站地下廠房洞室群數值模型的建立44-47
• 4．3 地下洞室群毛洞分期開挖圍巖穩(wěn)定性的動態(tài)分析47-58
• 4．4 地下洞室群圍巖錨固分析58-63
• 4．5 施工開挖順序對圍巖穩(wěn)定性的影響63-67
• 4．6 圍巖穩(wěn)定分析結論67-68
• 4．7 本章小結68-69
• 第五章 大型地下洞室群圍巖穩(wěn)定性影響因素評價體系69-82
• 5．1 影響地下洞室圍巖穩(wěn)定的因素69-71
• 5．2 正交試驗與層次分析法71-75
• 5．3 地下洞室群圍巖穩(wěn)定性影響因素評價體系模型75-76
• 5．4 計算實例76-81
• 5．5 本章小結81-82
• 第六章 總結與展望82-85
• 6．1 本文總結82-83
• 6．2 展望83-85
• 參考文獻85-89
• 致謝89

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