道桥建设工程造价论文提纲

论文题目：山区悬索桥隧道式锚碇受力机理研究

摘要：随着我国现代交通事业的不断发展,大跨度悬索桥建设越来越广泛。其中锚碇作为悬索桥的重要组成部分,它的变形位移与受力规律状态将直接影响到悬索桥的安全性能和长期使用的可靠性。隧道式锚碇与重力式锚碇相比,可充分利用地质条件,降低工程造价,对环境的影响较小。但目前对隧道式锚碇计算理论的认识还不够成熟,隧道锚设计没有形成完整的理论体系,限制了隧道锚的应用。本文以重庆太洪长江大桥为工程背景,根据有限元分析法,结合现场施工的实际环境,建立了三维有限元模型。分析了隧道式锚碇的受力机理,重点关注锚固系统应力分布规律、形变情况等,最后进行了超载模拟分析。本文研究了以下几个方面:（1）查阅相关研究文献,归纳隧道式锚碇实际工程采用的构造形式,锚体与山体围岩的作用机理,隧道锚系统可能发生破坏模式以及隧道锚系统安全储备系数的计算方法。（2）研究了关于隧道式锚碇的近似计算理论,分析研究了建立模型重要步骤,包括初始应力场的确定、选择材料参数、接触面理论、本文三类本构模型的区别。（3）通过有限元软件MIDAS-GTS,模拟了包括锚碇和围岩的三维有限元模型,分析了初始应力场、开挖阶段、回填阶段锚固系统的应力与位移情况;采用接触问题的分析方法研究了锚塞体与山体的相互作用（接触行为）,在设计缆力荷载作用下锚塞体在主缆方向的位移变形与对围岩的影响;最后对锚固系统进行了超载模拟验证超载条件下锚固系统的稳定性,得到锚固系统稳定系数。（4）分析了锚碇系统主要设计参数（粘结力C、锚碇倾角α、锚锭轴线长度L）的变化对锚碇位移与应力及锚碇周围岩体稳定性产生的影响,给出了设计与施工优化建议。

关键词：悬索桥;隧道式锚碇;数值模拟;超载破坏;参数分析

学科专业：土木工程

摘要

ABSTRACT

第一章 绪论

1.1 课题研究背景

1.2 课题研究意义

1.3 隧道式锚碇应用及研究现状

1.3.1 国内外工程应用概述

1.3.2 隧道式锚碇国内外研究现状

1.4 主要研究内容及方法

1.4.1 本文主要研究内容

1.4.2 研究方法与技术路线

第二章 隧道锚计算理论及稳定性研究

2.1 锚碇分类及受力特性

2.1.1 锚碇结构类型

2.1.2 隧道锚的主要结构部分

2.1.3 隧道锚的理论计算

2.2 隧道锚和岩体的力学行为

2.3 锚碇破坏模式

2.4 隧道锚超载储备系数

2.5 本章小结

第三章 隧道锚有限元建模的关键问题

3.1 模型计算范围

3.2 初始地应力

3.2.1 初始地应力概述

3.2.2 初始地应力基本分布规律

3.2.3 初始地应力的常用分析方法

3.3 接触面理论

3.3.1 接触对

3.3.2 接触面法向模量

3.4 岩体开挖模拟

3.5 混凝土回填模拟

3.6 本构模型

3.7 本章小结

第四章 隧道锚受力特性分析

4.1 工程概况

4.1.1 工程简介

4.1.2 工程地质条件

4.1.3 锚区围岩物理参数

4.1.4 锚碇材料参数

4.2 隧道式锚碇计算模型

4.2.1 分析方法MIDAS/GTS概述

4.2.2 锚碇几何模型

4.2.3 计算步骤

4.3 锚碇计算结果

4.3.1 围岩自重应力场

4.3.2 开挖阶段模拟

4.3.3 回填阶段分析

4.3.4 运营阶段设计主缆荷载分析

4.4 超载破坏模拟结果分析

4.4.1 施加3倍缆力

4.4.2 施加5倍缆力

4.4.3 施加7倍至10倍缆力

4.4.4 围岩塑性区分析

4.5 本章小结

第五章 锚碇结构参数分析

5.1 考虑粘结力对锚碇系统受力的影响

5.1.1 计算模型

5.1.2 计算结果

5.1.3 结果分析

5.2 考虑倾角α对锚碇系统受力的影响

5.2.1 计算模型

5.2.2 计算结果

5.2.3 结果分析

5.3 考虑轴向长度L对锚碇系统受力的影响

5.3.1 计算模型

5.3.2 计算结果

5.3.3 结果分析

5.4 本章小结

结论与展望

结论

展望

参考文献

致谢