基于卸荷拱理论和有限元模拟的砌体防空洞稳定性分析

许文静; 侯兴民; 李军海; 吴金昊; 李俊明; 王峰

doi:10.3724/j.gyjzG22111905

基于卸荷拱理论和有限元模拟的砌体防空洞稳定性分析

doi: 10.3724/j.gyjzG22111905

1. 烟台大学土木工程学院, 山东烟台 264005;
2. 山东岩土勘测设计研究院有限公司, 山东烟台 264001

基金项目:

国家自然科学基金项目(42071080)。

详细信息

作者简介:
许文静,硕士,主要从事岩土工程工作。

通讯作者:
侯兴民,博士,教授,主要从事防灾减灾工程、防护工程、岩土工程的研究,houxm@ytu.edu.cn。

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出版历程
- 收稿日期: 2022-11-19
- 网络出版日期: 2025-04-02

Stability Analysis of Masonry Air-Raid Shelters Based on the Unloading Arch Theory and Finite Element Simulations

1. School of Civil Engineering, Yantai University, Yantai 264005, China;
2. Shandong Geotechnical Survey and Design Research Institute Co., Ltd., Yantai 264001, China

摘要

摘要: 为避免引发事故和地质灾害,在城市更新过程中,合理评价地下人防工程的稳定性非常重要。根据烟台市砌体防空洞工程地质条件,选取典型截面,利用普氏卸荷拱理论计算出拱顶所受的垂直应力和侧墙所受的水平压应力,并用MIDAS GTS/NX软件地层结构法进行有限元模拟,两种方法得到的结果相对误差分别为6.90%、6.71%。依据GB 50003—2011《砌体结构设计规范》,对该砌体防空洞进行受压承载力验算,结果显示:拱顶垂直应力和侧墙水平压应力均满足受压承载力要求。考虑到该砌体防空洞周围土体的渗流以及受剪、受弯承载力等要求,应对该砌体防空洞做局部加固和补浆处理。
- 卸荷拱理论 /
- 砌体防空洞 /
- 稳定性 /
- 有限元模拟
Abstract: In order to avoid accidents and geological disasters, it is very important to reasonably evaluate the stability of underground air-raid shelters in the construction of new cities and renovation of old cities. According to the engineering geological conditions of the masonry air-raid shelter in the city, the paper selected a typical section, used the Platts unloading arch theory to calculate the vertical stress of the vault and the horizontal stress of the side wall, and used the MIDAS GTS/NX software stratum structure method. The finite element modeling was carried out, and the relative errors of the results obtained by the two methods were 6.90% and 6.71%, respectively. According to the specification, the compressive bearing capacity of the masonry air-raid shelter was checked, and the results showed that both the vertical stress of the vault and the horizontal stress of the side walls met the compressive bearing capacity requirements. Considering the seepage of the soil around the masonry air-raid shelter and the requirements of shear and bending bearing capacity, the masonry air-raid shelter should be partially reinforced and grouted.
- unloading arch theory /
- masonry air-raid shelter /
- stability /
- finite element simulation

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参考文献(20)

[1]	康恒一. 地下连续墙成槽施工振动对邻近古建筑的影响[J]. 工业建筑,2022,52(12):171-178.
[2]	颜祥程, 许金余, 郑飞. 浅埋地下人防结构损伤诊断[J]. 噪声与振动控制, 2010, 30(2):99-102 ,166.
[3]	颜祥程, 许金余, 郑飞. 基于模态振型和神经网络方法的人防工程结构损伤诊断[J]. 工程抗震与加固改造, 2010, 32(2): 126-131.
[4]	颜祥程, 许金余, 郑飞. 基于模态振型和神经网络的人防工程结构损伤诊断[C]// 第二十二届全国振动与噪声应用学术会议论文集.西安: 2009: 389-396.
[5]	吕程伟, 吴立, 李为,等. 早期人防工程普查及结构安全鉴定研究[J]. 建筑结构, 2022, 52(增刊1): 2229-2232.
[6]	李湛, 李钦锐, 李兆明. 历史建筑地下空间拓展工程[J]. 地下空间与工程学报, 2022, 18(3): 714-723.
[7]	孙宏伟, 贾艳艳, 王少杰,等. 基于原貌保护的干砌毛石墙体抗震加固试验研究[J]. 工程抗震与加固改造, 2022, 44(1): 160-169.
[8]	山东省人民防空办公室.早期人防工程安全鉴定规范: DB 37/T 2955—2017[S]. 济南: 山东省人防办, 2017.
[9]	张朝鹏, 李安强, 张文举,等. 地下水位对某地下综合管廊稳定性影响研究[J]. 地下空间与工程学报, 2021, 17(6): 1972-1979.
[10]	罗彬, 杨晖, 刘宁,等. 超大断面隧道预留中岩柱围岩应力及其支撑控制技术[J]. 隧道与地下工程灾害防治, 2021, 3(1): 48-57.
[11]	XU S Q, LUO B, CHENG J, et al. Analysis on the pull strength’s calculation method during the construction of oil pipeline directional drilling crossing the yellow river and improvement[C]//Proceedings of 2012 Symposium on Piezoelectricity, Acoustic Waves, and Device Application. Shanghai: 2012.
[12]	王少林, 黄敏, 方偏桃. 矿柱稳定性关键影响因素敏感性分析[J]. 矿业研究与开发, 2020, 40(8): 31-35.
[13]	陈二平. 既有大断面交叉洞室衬砌拆除控制及围岩稳定性研究[J]. 公路, 2022, 67(3): 378-382.
[14]	程小虎. 土质隧道深浅埋分界的理论解析[J]. 地下空间与工程学报, 2012, 8(1): 37-42 ,128.
[15]	《岩土工程手册》编委会. 岩土工程手册[M].北京: 中国建筑工业出版社, 1994.
[16]	张頔, 李邵军, 徐鼎平,等. 双江口水电站主厂房开挖初期围岩变形破裂与稳定性分析研究[J]. 岩石力学与工程学报, 2021, 40(3): 520-532.
[17]	曹智淋, 谢强, 宋战平,等. 卸荷作用对超大断面隧道围岩压力的影响[J]. 岩石力学与工程学报, 2020, 39(增刊1): 2882-2891.
[18]	蔡履沐. 基于ABAQUS的某老旧砌体图书馆加固改造工程弹塑性分析[J]. 工程抗震与加固改造, 2022, 44(4): 129-137.
[19]	于海洋, 胡菊, 张桂彦,等. 考虑接触面影响的地下结构地震响应研究[J]. 工业建筑,2022,52(12):156-165.
[20]	中华人民共和国住房和城乡建设部.砌体结构设计规范: GB 50003—2011[S]. 北京:中国建筑工业出版社,2011.