【摘要】：對于老城區(qū)市政管線改造施工中,車輛荷載對淺埋盾構(gòu)施工的支線地下綜合管廊的影響研究相對較少。考慮車輛附加動荷載,建立有效的車輛荷載簡化模型,采用地層結(jié)構(gòu)法和荷載結(jié)構(gòu)法,研究車輛荷載作用下老城區(qū)支線地下綜合管廊的受力及變形規(guī)律,并分別從車輛載重、車輛動荷載系數(shù)、管廊至機(jī)動車道距離和管廊覆土埋深等方面分析地下綜合管廊隧道的響應(yīng)規(guī)律,為車輛荷載作用下管廊設(shè)計(jì)的改進(jìn)提供理論依據(jù)。針對規(guī)范方法在計(jì)算破裂角過程中未考慮車輛荷載作用引起破裂角變化問題,依據(jù)庫侖土壓力理論,計(jì)算破裂棱體自重,結(jié)合破裂棱體平衡關(guān)系式,考慮車輛荷載動力特性,推導(dǎo)出管廊隧道極限狀態(tài)下的破裂角修正值,根據(jù)此破裂角換算得到新的土層厚度,對等效代換土層厚度法進(jìn)行改進(jìn),為分析車輛荷載對管廊隧道穩(wěn)定性的影響提供依據(jù)。針對如何有效地反映車輛荷載對管廊結(jié)構(gòu)受力與變形的影響問題,考慮管廊結(jié)構(gòu)與土體的相互作用,建立考慮車輛附加動荷載效應(yīng)的車輛荷載簡化模型,分析車輛荷載對管廊結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形以及地表沉降的影響。利用改進(jìn)等效代換土層厚度法計(jì)算的管廊管片砼最大拉應(yīng)力相比常規(guī)法和等效代換土層厚度法分別增加約6%和13%,最大壓應(yīng)力增加約1.5%和5%,管片最大豎向位移分別增加0.391mm和0.766mm;車輛載重和車輛動荷載系數(shù)的增加會加強(qiáng)車輛荷載對管廊結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響,但管廊結(jié)構(gòu)應(yīng)力、豎向位移量以及地表沉降量增幅較小;在支線管廊的設(shè)計(jì)中,利用改進(jìn)等效代換土層厚度法能較好地考慮車輛荷載作用。針對車輛荷載作用下管片環(huán)連接方式以及埋設(shè)位置的不同會引起管廊結(jié)構(gòu)受力及變形變化較大的問題,考慮管片環(huán)的錯(cuò)縫、通縫連接形式,計(jì)算車輛荷載、圍巖壓力等荷載,結(jié)合車輛荷載與隧道的相對位置以及荷載分布特點(diǎn),建立管片環(huán)荷載-結(jié)構(gòu)模型,分析受車輛荷載及管片環(huán)連接方式影響下管廊結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形變化規(guī)律�？紤]車輛荷載作用后,通縫拼裝、錯(cuò)縫拼裝的管廊結(jié)構(gòu)最大彎矩和最大軸力都分別增加約2.2kN·m、10kN,整體位移均增加約0.17mm;管廊隧道埋深h小于7m時(shí),管片環(huán)的內(nèi)力和整體位移受車輛荷載的影響較為明顯,埋深h大于7m時(shí),車輛荷載影響較弱,管片環(huán)的內(nèi)力、變形增長較小;在同一管廊埋深時(shí),隨著管廊至車輛荷載距離d的增加,車輛荷載對管片環(huán)的影響逐漸減弱;提出本文支線型地下綜合管廊所在地區(qū)管廊埋深宜大于7m,管廊至車輛荷載距離宜大于4m。
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【學(xué)位授予單位】：西安科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TU990.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2476662