【摘要】：為適應(yīng)交通運(yùn)輸對(duì)預(yù)制管廊部件的尺寸與重量限制,要求大斷面預(yù)制拼裝綜合管廊除進(jìn)行縱向分塊外,還需要進(jìn)行橫向分塊。本文提出一種施工工藝簡(jiǎn)單的剛性橫向連接形式,采用“環(huán)氧膠粘結(jié)+鋼板焊接”的連接形式對(duì)廊體進(jìn)行橫向連接,以滿足預(yù)制拼裝及交通運(yùn)輸要求。即上下兩半節(jié)廊體橫向接頭混凝土接觸面間通過環(huán)氧樹脂膠粘結(jié),各腹板兩側(cè)通過預(yù)埋鋼板焊接,形成整節(jié)廊體。本文以某預(yù)制拼裝綜合管廊工程項(xiàng)目為背景,擬定了工字鋼橫向接頭及環(huán)形螺紋筋橫向接頭兩種接頭形式,并按照四艙設(shè)計(jì)斷面形式,依據(jù)相關(guān)設(shè)計(jì)規(guī)范對(duì)廊體進(jìn)行配筋計(jì)算。通過非線性有限元計(jì)算軟件ABAQUS及現(xiàn)場(chǎng)足尺模型試驗(yàn)對(duì)含此橫向接頭四艙室預(yù)制綜合管廊結(jié)構(gòu)的相關(guān)力學(xué)及防水性能進(jìn)行研究。目的是通過驗(yàn)證含此橫向接頭廊體力學(xué)性能及防水性能的可靠性,以驗(yàn)證此種橫向接頭的可行性。橫向接頭形式對(duì)廊體力學(xué)性能的影響分析結(jié)果表明:(1)含工字鋼接頭與含環(huán)形螺紋筋接頭廊體均滿足規(guī)范中正常使用極限狀態(tài)以及承載能力極限狀態(tài)的要求。(2)橫向接頭的存在導(dǎo)致接頭位置處混凝土產(chǎn)生裂紋,工字鋼接頭混凝土裂紋寬度比環(huán)形螺紋筋接頭混凝土稍大,但裂紋寬度均遠(yuǎn)小于規(guī)范限值,滿足規(guī)范要求。(3)橫向接頭的存在對(duì)廊體大艙外側(cè)壁中部承載能力有一定影響,對(duì)其他位置處承載能力影響可忽略。(4)橫向接頭的存在并未對(duì)廊體側(cè)壁及頂?shù)装遄冃卧斐奢^大程度的影響。(5)與工字鋼接頭相比,環(huán)形螺紋筋接頭抗彎剛度均勻柔性好,更有利于結(jié)構(gòu)受力。橫向接頭環(huán)氧樹脂膠剛度退化對(duì)橫向接頭力學(xué)性能影響分析結(jié)果表明:(1)理論上隨環(huán)氧膠剛度的退化,接頭截面發(fā)生應(yīng)力重分布。使得接頭鋼板及環(huán)氧樹脂膠周圍混凝土的應(yīng)力增加,但在承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)荷載組合作用下接頭受力仍滿足規(guī)范要求,且具有較大安全儲(chǔ)備。接頭的抗彎主要由鋼板提供,只要鋼板具有一定的有效面積,即可保證接頭的受力安全。(2)隨著環(huán)氧膠剛度的退化,橫向接頭截面整體抗彎剛度逐漸減小,導(dǎo)致接頭橫向位移增大,但影響較小,滿足設(shè)計(jì)要求。足尺模型力學(xué)及防水試驗(yàn)結(jié)果表明:(1)兩種接頭均滿足正常使用極限狀態(tài)與承載能力極限狀態(tài)設(shè)計(jì)要求,且均具有良好的防水效果。(2)環(huán)形螺紋筋接頭抗彎剛度均勻,抗裂性能好,更有利于結(jié)構(gòu)受力。(3)廊體整體力學(xué)性能良好,滿足設(shè)計(jì)要求。本文研究表明:此“環(huán)氧膠粘結(jié)+鋼板焊接”的連接形式具有良好的力學(xué)性能與防水效果,可作為大斷面預(yù)制拼裝綜合管廊橫向連接構(gòu)造。
【圖文】：

含橫向接頭四艙預(yù)制綜合管廊力學(xué)及防水性能研究鋼板焊接，形成整節(jié)廊體。此形式較豎向預(yù)應(yīng)力連接施工工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低；較承插式接頭剛度大，受力性能好。由于接頭的影響，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)在受力及防水性能方面存在較大差別，其受力及防水性能會(huì)受一定程度影響。為此，為驗(yàn)證含此橫向接頭形式廊體的受力及防水安全性，本文通過有限元軟件模擬及現(xiàn)場(chǎng)足尺模型試驗(yàn)，對(duì)含此橫向接頭綜合管廊力學(xué)性能及防水性能進(jìn)行研究。1.1.1 預(yù)制拼裝綜合管廊的類型（1）按照其所容納的管線不同，可分為：干線綜合管廊、支線綜合管廊、纜線綜合管廊（電纜溝）三種[4]。（2）按照拼裝方式不同，可分為：只縱向拼裝，縱、橫向拼裝，裝配疊合式拼裝[5示意圖如圖 1.1 至圖 1.3 所示。

含橫向接頭四艙預(yù)制綜合管廊力學(xué)及防水性能研究鋼板焊接，形成整節(jié)廊體。此形式較豎向預(yù)應(yīng)力連接施工工藝簡(jiǎn)單，造價(jià)低；較承插式接頭剛度大，受力性能好。由于接頭的影響，預(yù)制混凝土結(jié)構(gòu)和現(xiàn)澆混凝土結(jié)構(gòu)在受力及防水性能方面存在較大差別，其受力及防水性能會(huì)受一定程度影響。為此，為驗(yàn)證含此橫向接頭形式廊體的受力及防水安全性，本文通過有限元軟件模擬及現(xiàn)場(chǎng)足尺模型試驗(yàn)，對(duì)含此橫向接頭綜合管廊力學(xué)性能及防水性能進(jìn)行研究。1.1.1 預(yù)制拼裝綜合管廊的類型（1）按照其所容納的管線不同，可分為：干線綜合管廊、支線綜合管廊、纜線綜合管廊（電纜溝）三種[4]。（2）按照拼裝方式不同，可分為：只縱向拼裝，縱、橫向拼裝，，裝配疊合式拼裝[5示意圖如圖 1.1 至圖 1.3 所示。
【學(xué)位授予單位】：蘭州交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TU990.3

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2707843