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公路隧道结构变形的数值模拟与光纤光栅监测研究

摘要第5-6页
Abstract第6-7页
第一章 绪论第11-19页
    1.1 研究背景及意义第11-12页
    1.2 隧道结构数值模拟研究现状第12-14页
    1.3 FBG传感器在隧道结构监测中的应用第14-17页
    1.4 本文主要创新点第17-19页
第二章 隧道施工数值模拟方法研究第19-29页
    2.1 引言第19-20页
    2.2 有限元法基本理论第20-23页
        2.2.1 弹性力学有限元法基本方程第20-21页
        2.2.2 有限元法分析求解步骤第21-23页
    2.3 隧道施工数值模拟理论第23-25页
        2.3.1 隧道开挖(卸荷)的模拟第23-24页
        2.3.2 隧道施工过程的模拟第24-25页
        2.3.3 隧道及地下工程力学模型第25页
    2.4 隧道施工有限元数值模拟的ANSYS实现第25-27页
        2.4.1 ANSYS概述及APDL语言第25-26页
        2.4.2 隧道开挖与支护模拟的ANSYS实现第26页
        2.4.3 隧道连续施工模拟的ANSYS实现第26-27页
        2.4.4 围岩应力逐步释放的ANSYS实现第27页
    2.5 本章小结第27-29页
第三章 田心隧道工程概况及其有限元模型的建立第29-41页
    3.1 引言第29-30页
    3.2 隧道工程地质条件及围岩划分第30-31页
        3.2.1 隧道工程地质条件第30-31页
        3.2.2 围岩等级划分第31页
    3.3 隧道总体设计与衬砌设计第31-33页
        3.3.1 隧道总体设计第31-32页
        3.3.2 隧道衬砌设计第32-33页
    3.4 隧道施工开挖方法第33-35页
        3.4.1 台阶分步开挖法第34页
        3.4.2 台阶开挖法第34-35页
    3.5 有限元模型的建立第35-40页
        3.5.1 模拟断面的选取第35-36页
        3.5.2 计算范围及边界条件第36页
        3.5.3 计算单元的选取第36-37页
        3.5.4 有限元模型材料参数第37-38页
        3.5.5 有限元模型的建立第38-40页
    3.6 本章小结第40-41页
第四章 台阶法施工过程有限元数值模拟与分析第41-55页
    4.1 引言第41页
    4.2 台阶法施工有限元数值模拟第41-46页
        4.2.1 自重应力场的模拟第41-42页
        4.2.2 上台阶开挖的模拟第42-44页
        4.2.3 下台阶开挖的模拟第44-46页
        4.2.4 二次衬砌施作的模拟第46页
    4.3 有限元计算结果分析第46-54页
        4.3.1 围岩位移场分析第46-49页
        4.3.2 围岩应力场分析第49-51页
        4.3.3 二次衬砌内力分析第51-54页
    4.4 本章小结第54-55页
第五章 隧道FBG传感网的建设与监测第55-69页
    5.1 引言第55页
    5.2 隧道监测项目第55-58页
        5.2.1 二次衬砌应变第55-56页
        5.2.2 围岩压力第56-58页
        5.2.3 温度第58页
    5.3 隧道监测方案第58-59页
        5.3.1 监测方案的确定第58-59页
        5.3.2 监测频率第59页
    5.4 光纤Bragg光栅传感网的建立第59-62页
        5.4.1 二次衬砌应变监测子系统第60页
        5.4.2 围岩压力监测子系统第60-61页
        5.4.3 光纤Bragg光栅传感网拓扑结构第61-62页
    5.5 监测数据的处理与分析第62-65页
        5.5.1 监测数据的处理第63-64页
        5.5.2 监测数据分析第64-65页
    5.6 有限元模拟结果与监测数据对比第65-67页
        5.6.1 二次衬砌应变对比第65-66页
        5.6.2 围岩压力对比第66-67页
    5.7 本章小结第67-69页
第六章 总结与展望第69-71页
    6.1 总结第69-70页
    6.2 展望第70-71页
致谢第71-73页
参考文献第73-79页
附录A 攻读硕士学位期间研究成果第79页

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