1、14世紀(jì)發(fā)明了火藥，推動(dòng)了隧道技術(shù)發(fā)展。1679年用于法國(guó)拉恩開(kāi)得克運(yùn)河隧道開(kāi)挖，獲得極大成功，隧道挖掘技術(shù)得到飛速的發(fā)展。19世紀(jì)的產(chǎn)業(yè)革命，使隧道開(kāi)挖出現(xiàn)了各種新方法，迎來(lái)了近代隧道開(kāi)挖技術(shù)的新曙光。新中國(guó)成立以來(lái)，為改變國(guó)家的經(jīng)濟(jì)布局，發(fā)展內(nèi)地和山區(qū)的經(jīng)濟(jì)，先后修建了數(shù)十條隧道比重較大的山區(qū)鐵路。使得我國(guó)在鐵路隧道的數(shù)量和施工技術(shù)上都有了較大發(fā)展，逐漸掌握了隧道建筑的新技術(shù)，從人力為主體的施工轉(zhuǎn)向以機(jī)械開(kāi)挖為主體的施工，技術(shù)上有了

2、質(zhì)的飛躍。
　　 我國(guó)是幅員遼闊、地質(zhì)復(fù)雜、多山的發(fā)展中國(guó)家，隨著我國(guó)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，高速公路已從沿海地區(qū)向西部山區(qū)延伸，公路隧道的數(shù)量和建筑規(guī)模越來(lái)越大。城市化交通尚處于起步階段，大規(guī)模交通事業(yè)方興未艾，隧道事業(yè)發(fā)展前景十分廣闊。
　　 對(duì)隧道工程的研究，有利于滿足國(guó)家西部大開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)建設(shè)需求，有利于推動(dòng)隧道設(shè)計(jì)方向的轉(zhuǎn)變，將為隧道開(kāi)挖和支護(hù)提供可靠保障。
　　 本文基于ANSYS軟件的Civil FEM模塊，

3、對(duì)某ⅡI類(lèi)圍巖隧道的開(kāi)挖與支護(hù)，進(jìn)行線彈性和仿真模擬對(duì)比研究，主要內(nèi)容如下：
　　 1)第一部分闡述了隧道工程的產(chǎn)生、特點(diǎn)、功能和類(lèi)型，介紹了隧道工程開(kāi)挖及支護(hù)方式的類(lèi)型及發(fā)展現(xiàn)狀，詳細(xì)說(shuō)明了隧道工程在施工和設(shè)計(jì)中存在的主要問(wèn)題：
　　 2)從理論上說(shuō)明應(yīng)力增量與應(yīng)變?cè)隽康年P(guān)系公式，對(duì)塑性力學(xué)的本構(gòu)方程進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)；對(duì)松弛荷載理論和巖承理論進(jìn)行了詳細(xì)的對(duì)比說(shuō)明，選出本文采用的支護(hù)結(jié)構(gòu)理論——巖承理論，也稱(chēng)現(xiàn)代支護(hù)理論

4、；簡(jiǎn)要介紹了本文使用的Drucker-Prager屈服準(zhǔn)則；
　　 3)通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)收集資料，得到了某隧道的工程概況、工程地質(zhì)情況；利用隧道圍巖的分類(lèi)和力學(xué)實(shí)驗(yàn)，得出本隧道ANSYS仿真模擬分析所需的圍巖參數(shù)：
　　 4)建立了該隧道開(kāi)挖及支護(hù)的仿真模型，分別對(duì)該隧道的四種開(kāi)挖與支護(hù)方式進(jìn)行線性求解和非線性求解；對(duì)模擬計(jì)算結(jié)果進(jìn)行了詳細(xì)的分析，提出了本隧道開(kāi)挖與支護(hù)時(shí)最不利位置的分布、開(kāi)挖與支護(hù)的最佳方式、非線性求解的優(yōu)缺點(diǎn)

5、；提出了針對(duì)該隧道開(kāi)挖與支護(hù)的對(duì)策和施工中應(yīng)注意的事項(xiàng)。
　　 5)對(duì)模擬計(jì)算結(jié)果的彎矩、剪力和軸力分析，提出了針對(duì)本隧道III類(lèi)圍巖的最佳開(kāi)挖施工方法；在“品”字形開(kāi)挖施工中，鑒于工序多，在每一步開(kāi)挖過(guò)程中，轉(zhuǎn)角處節(jié)點(diǎn)力較大，存在應(yīng)力集中，實(shí)際施工中應(yīng)對(duì)這些地方予以重視，可加大支護(hù)強(qiáng)度或采取特殊措施，以防局部出現(xiàn)坍塌。
　　 總之，利用ANSYS有限元軟件來(lái)分析彈塑性隧道圍巖，能夠節(jié)省大量的人力、才力和物力：它是一種十