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以某淺埋偏壓小凈距隧道先行洞施工監(jiān)測為工程依托,根據(jù)正交設(shè)計思想,確立實驗方案,結(jié)合彈塑性非線性有限元計算構(gòu)造訓(xùn)練樣本,借助BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的超強非線性映射能力對隧道先行洞開挖所揭露的圍巖變形模量E、泊松比μ進行了位移反演,及時掌握先行洞開挖后圍巖物理力學(xué)參數(shù),從而達到優(yōu)化設(shè)計并指導(dǎo)后行洞施工的目的,以實現(xiàn)隧道的信息化施工與設(shè)計。
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基于現(xiàn)場監(jiān)控量測數(shù)據(jù)、正交設(shè)計理論、有限元理論和鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)相關(guān)理論,提出合理評價隧道襯砌工作狀態(tài)的新思路。即以拱頂下沉和洞周收斂監(jiān)測數(shù)據(jù)為依據(jù),選取典型圍巖物理力學(xué)參數(shù),設(shè)計正交試驗方案,采用有限元正交反演分析,得到巖土體計算參數(shù);在此基礎(chǔ)上通過有限元正分析,計算隧道襯砌內(nèi)力,綜合確定最危險截面;再根據(jù)鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)理論計算襯砌的設(shè)計內(nèi)力,提出采用襯砌結(jié)構(gòu)安全度來評價隧道襯砌的安全狀態(tài),并將其工作狀態(tài)分為安全、極限和危險3個狀態(tài)。最后,以馬鞍山隧道工程為例,對其襯砌結(jié)構(gòu)的工作狀態(tài)進行評價,得到其安全度為1.124,基本處于安全可靠狀態(tài),可為相關(guān)隧道的設(shè)計和施工提供借鑒和參考。
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