大斷面預制拼裝綜合管廊因整體運輸時結構尺寸與重量超限,通常需要橫向分塊來滿足交通運輸限界限重的要求。本文提出一種“環(huán)氧膠+鋼板焊接”的連接形式來替代傳統(tǒng)的橫向預應力連接,從而提高現(xiàn)場施工進度,即上下兩半節(jié)廊體混凝土接觸面通過環(huán)氧樹脂膠粘結,外側通過預埋鋼板焊接使其成為整節(jié)廊體。本文以某預制拼裝綜合管廊工程項目為背景,按照設計院給定的斷面形式,依據(jù)相關設計規(guī)范對管廊整體進行配筋計算。通過現(xiàn)場1:4比例模型試驗及非線性有限元計算軟件ABAQUS分別模擬現(xiàn)場不良地質條件,從節(jié)段拼裝長度與預應力損失兩個角度,對此種含橫向接頭多艙預制拼裝綜合管廊整體結構的抗不均勻沉降能力進行理論分析與比例模型試驗研究。節(jié)段拼裝長度的研究選取12m與25m這兩個工況進行對比分析,預應力損失的研究選取預應力損失0、10%、20%、30%與40%這5種工況進行對比分析。本次研究的目的是通過探究含此橫向接頭的廊體在不同條件下的抗不均勻沉降能力,為大斷面多艙室預制拼裝綜合管廊的設計和相關規(guī)程的制定提供科學依據(jù)。節(jié)段拼裝長度對廊體不均勻沉降影響分析表明:(1)節(jié)段拼裝長度越長,土體越軟,廊體沉降位移、混凝土與鋼筋應力越大;(2)最大沉降發(fā)生在軟土地基上的節(jié)段端部大艙位置,最小沉降發(fā)生在硬土地基上的節(jié)段端部小艙位置處,混凝土與鋼筋的最大拉應力發(fā)生在中腹板底部位置處;(3)地質條件從硬土過渡到軟土時,管廊沉降位移線性平緩增大,混凝土應力變化呈拋物線形態(tài)先減小后增大;(4)兩種拼裝長度的節(jié)段不均勻沉降差均小于本文推薦的沉降允許值25mm,兩種拼裝長度均滿足該地區(qū)沉降限值。預應力損失對廊體不均勻沉降影響分析表明:(1)預應力損失越大,軟土地基上廊體沉降位移越大,混凝土與鋼筋骨架應力越大,而硬土地基與之相反,隨著預應力逐漸損失,其上廊體沉降位移與應力均有減小的趨勢;(2)當預應力損失增大,土體交界處混凝土應力變化加劇,硬土一側的廊體土體交界處混凝土應力增大,端部混凝土應力減小,軟土一側廊體各部位混凝土應力持續(xù)增大;(3)在該地質條件下,當預應力損失達到40%時,拼接斷面應力剛好達到工程設計最小值,廊體節(jié)段沉降位移差超過本文推薦的不均勻沉降允許值,此時有可能會對防水材料等附屬設施造成不利影響,進而可能影響整體結構的安全性與耐久性,因此保持預制拼裝綜合管廊縱向預應力的有效作用至關重要。
【學位單位】：蘭州交通大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2019
【中圖分類】：TU990.3;TU433
【部分圖文】：

創(chuàng)造清潔的環(huán)境；（4）可節(jié)省土地資源，提高土地利用率。圖 1.1 綜合管廊示意圖1.1.2 政策背景2014 年中央經(jīng)濟工作會議上，習近平同志提出，要把經(jīng)濟工作的重點轉到調整結構上來，推動新型工業(yè)化、信息化、城鎮(zhèn)化、農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化同步發(fā)展。同年 12 月，中央財

帶橫向接頭預制拼裝綜合管廊不均勻沉降研究本課題擬設計一種帶新型橫向接頭的四艙綜合管廊，可在減小其節(jié)段重量的同提高現(xiàn)場施工進度，從而進一步提高我國地下空間利用率，推進其在我國的普及。2.2.1 管廊接頭設計本次試驗中的四艙綜合管廊連接形式分為橫向連接與縱向連接。橫向接頭擬采“環(huán)氧膠+鋼板焊接”的形式，即上下兩半節(jié)廊體混凝土接觸面通過環(huán)氧樹脂膠粘結，側通過預埋鋼板焊接使其成為整節(jié)廊體；縱向連接方式擬采用“剪力鍵+環(huán)氧膠+預應的形式，提高管廊整體受力能力，從而滿足結構防水與抗不均勻沉降的要求。橫向接頭中的鋼板需在預制時提前預埋，其預埋方式采用環(huán)形鋼筋的方式，環(huán)形紋鋼筋兩側分別與鋼板焊接，再將此組合成的構件與結構中的鋼筋搭接、固定（焊接接頭局部連接示意圖如圖。

580 170 180 1905525 25 2513053506015×15預埋鋼板預埋鋼板圖 2.2 管廊 1:1 結構斷面圖及橫向連接形式示意圖（cm）所示，設計中的綜合管廊橫斷面全長 13.05m，高度 4.7m，頂板梗腋尺寸為 0. 15m 0.15m，邊腹板與中腹板厚度分別為 0.55m、為 5cm，腹板中部采用預埋鋼板連接，單節(jié)管廊長度為 1m。綜據(jù)實際要求，下圖為管廊橫向拼裝前后示意圖，此外為使鋼板充，鋼板制作時預留鍥形倒角。
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本文編號：2881259