|
|
|
МОДЕЛИРОВАНИЕ УСИЛЕНИЯ ТОННЕЛЬНЫХ ОБДЕЛОК
И ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ
МОДЕЛИРОВАНИЕ УСИЛЕНИЯ ТОННЕЛЬНЫХ ОБДЕЛОК
И ВОДОПРОПУСКНЫХ ТРУБ
ТИТАЕВ В.А., СМЫШЛЯЕВ Б.Н., ЛАВРОВ В.Н.
Тезисы опубликованы в издании «Компьютерное моделирование и проектирование пространственных конструкций: Тезисы докладов научной сессии (Москва 18-20 декабря 2001 г.). – М: МОО «Пространственные конструкции», 2001. – С.72.»
Натурные исследования технического состояния подземных транспортных сооружений (тоннелей и водопропускных труб), находящихся длительное время в эксплуатации показывают, что в их конструкциях накапливаются развиваются многочисленные дефекты, а также происходят деформации контура. Это приводит к необходимости, через определённый период времени, выполнять ремонтные (восстановительные) работы для обеспечения их нормальной эксплуатации. В качестве конструкций усиления могут использоваться железобетонные или металлические арки или оболочки (плоские или подкреплённые рёбрами). Задача получения рационального конструктивного решения усиления связана с исследованием напряженно деформированного состояния системы «существующая обделка–конструкция усиления–горная порода».
Современные аналитические методы описания и анализа работы сложных интегрированных систем, которыми являются сооружения в деформируемых горных породах, не позволяют учитывать ряд характерных особенностей этих систем. К ним относятся сложные нелинейные связи между элементами системы, проявление многочисленных внешних и внутренних воздействий, имеющих вероятностную природу. Поэтому, для анализа напряженного состояния таких сложных систем как тоннельные обделки, работающие совместно с горными породами, водопропускные трубы и другие конструкции работающие в деформируемых средах и не имеющие аналитического описания нами предлагается использовать имитационное моделирование.
Разработанные модели учитывают конструктивную нелинейность таких систем, связанную с изменением расчётной схемы конструкций в процессе её нагружения. Учитывается также физическая нелинейность материала конструкций и горных пород, что позволяет учитывать работу деградирующих строительных материалов и наличие других дефектов.
Метод имитационного моделирования использован для определения напряженно деформированного состояния и разработки конструкций усиления тоннелей и водопропускных труб, эксплуатируемых на Дальневосточной железной дороге. В частности это такие объекты как Лагар-Аульский и Кипарисовский тоннели, а также ряд водопропускных труб овоидального очертания постройки 1908-1916 гг.
|
