基于受力控制和位移控制有限元法的隧道开挖对土体自由位移场的影响

吉林大学学报(工学版)

基于受力控制和位移控制有限元法的隧道开挖对土体自由位移场的影响

王磊¹;杜佐龙²;何绍利³;郑丽敏⁴

1.吉林大学建设工程学院，长春 130026； 2.同济大学地下建筑与工程系，上海 200092； 3.吉林省高速公路管理局长春管理处，长春 130021；4.吉林省公路勘测设计院，长春 130021

收稿日期:2007-03-18 修回日期:2007-05-18 出版日期:2008-05-01 发布日期:2008-05-01
通讯作者: 王磊

Displacement field in clay due to tunneling with forcecontrolled and displacementcontrolled FEM

Wang lei¹; Du Zuo-long^2; He Shao-li^3; Zheng Li-min⁴

1.College of Construction Engeering,Jilin University,Changchun 130026,China; 2.Department of Geotechnical Engineering, Tongji University, Shanghai 200092,China; 3.Changchun Management Office,Jilin Province Speedway Management Bureau,Changchun 130021,China; 4.Jilin Province Highway Survey and Design Institute,Changchun 130021,China

Received:2007-03-18 Revised:2007-05-18 Online:2008-05-01 Published:2008-05-01

摘要/Abstract

摘要：

在总结分析前人研究成果的基础上,将弹塑性有限元引入隧道分析,通过应用自编的有限元程序，建立了统一的有限元模型，对“土体隧道”两者间的作用特征进行了研究，重点进行了两种方法的隧道开挖对土体自由位移场影响的对比分析。计算结果表明，受力控制有限元法更符合施工过程；而位移控制有限元法则与实测值更接近。

关键词: 工程力学, 隧道开挖, 受力控制, 位移控制, 有限元, 地层损失比

Abstract: On the basis of previous studies by other researchers, elasticplastic finite element method is employed to investigate the complicated tunneling problem. Using selfcoded program, the uniform finite element model is developed to study the characteristic of soiltunnelling interaction. The influences of forcecontolled finite element method and displacementcontrolled finite element method on soil free displacement field are compared. Results show that forcecontrolled method is better in simulating the enginnering process, while the displacementcontrolled method is simply available and the results are closer to real measurement. Both methods can be used in engineering projects.

Key words: engineering mechanics, tunneling, force controlled, displacement controlled, FEM, ground loss

中图分类号:

U451

王磊;杜佐龙;何绍利;郑丽敏 . 基于受力控制和位移控制有限元法的隧道开挖对土体自由位移场的影响[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(03): 647-0651.

Wang lei; Du Zuo-long He Shao-li Zheng Li-min. Displacement field in clay due to tunneling with forcecontrolled and displacementcontrolled FEM[J]. 吉林大学学报(工学版), 2008, 38(03): 647-0651.

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