隧道是埋置于地层内的工程建筑物,是人类利用地下空间的一种形式。隧道主要分类有:
1.按照隧道所处的地质条件:土质隧道和石质隧道。
2.按照隧道的长度:短隧道(铁路隧道规定:L≤500m;公路隧道规定:L≤250m)、中长隧道(铁路隧道规定:500≤3000m;公路隧道规定:250)、长隧道(铁路隧道规定:3000≤10000m;公路隧道规定1000≤L≤3000m)和特长隧道(铁路隧道规定:L>10000m;公路隧道规定:L>3000m)。
3.按照国际隧道协会(ITA)定义的隧道的横断面积的大小划分标准:极小断面隧道(2~3㎡)、小断面隧道(3~10㎡)、中等断面隧道(10~50㎡)、大断面隧道(50~100㎡)和特大断面隧道(大于100㎡)。
4.按照隧道所在的位置:山岭隧道、水底隧道和城市隧道。
5.按照隧道埋置的深度:浅埋隧道和深埋隧道。
6.按照隧道的用途:交通隧道、水工隧道、市政隧道和矿山隧道。
涵洞是指在公路工程建设中,为了使公路顺利通过水渠不妨碍交通,设于路基下修筑于路面以下的排水孔道(过水通道),通过这种结构可以让水从公路的下面流过。主要分类有:
1.按建筑材料可分为砖涵、石涵、混凝土涵、钢筋混凝土涵.
2.按照构造形式可分为圆管涵、拱涵、盖板涵、箱涵。
3.按照填土情况可分为明涵和暗涵。
4.按水利性能可分为无压力式涵洞、半压力式涵洞、压力式涵洞。
有限元分析技术主要研究隧道与涵洞特征如下:
1.结构强度、刚度分析;
2.地震分析;
3.渗流分析;
4.断裂分析;
5.稳定性分析;
6.接触分析;
7.可靠性分析;
8.动力学分析;
9.流体分析;
10.温度分析;
11.结构优化设计等。
隧道与涵洞涉及的有限元分析类型主要包括:结构强度、刚度分析、温度分析、动力学分析、流体分析以及耦合场分析等;主要应用软件包括:ansys、nastran、abaqus、adina、fluent、cfx以及comsol等。
隧道与涵洞在有限元分析中的重点内容包括:模型简化、网格划分、需求梳理。