本文選題：盾構(gòu)隧道　切入點：管片接頭　出處：《鄭州大學(xué)》2016年碩士論文

【摘要】：管片接頭抗彎剛度綜合反映了管片接頭在抵抗外力作用下的接頭的變形能力及變形趨勢,但實際工程中管片接頭的抗彎剛度僅靠經(jīng)驗或原型試驗取值,并沒有很好的方法來確定。鑒于此,找出一種簡單合理的方法來確定管片接頭的抗彎剛度值變得尤為重要。本文以法向剛度來衡量接頭受力特性,對管片接頭力學(xué)性能進(jìn)行理論分析,求出接頭法向剛度解析解,結(jié)合數(shù)值模擬進(jìn)行分析與驗證,試驗著重進(jìn)行研究接頭法向剛度產(chǎn)生的原因及衡量方法。論文的主要工作和研究成果具體如下:1、針對螺栓對管片接頭力學(xué)性態(tài)的影響情況,對帶斜螺栓的管片接頭與不帶斜螺栓的管片接頭分別進(jìn)行力學(xué)解析,得出各個受力階段下設(shè)斜螺栓接頭與不設(shè)斜螺栓接頭彎矩、轉(zhuǎn)角與法向剛度的關(guān)系式,并結(jié)合實際工程得到:無論設(shè)斜螺栓還是不設(shè)斜螺栓接頭彎矩-轉(zhuǎn)角都可以法向剛度來表示;在接頭彎矩達(dá)到極限彎矩前有無螺栓對管片接頭的力學(xué)性態(tài)影響不大。2、為驗證以管片接頭的法向剛度來衡量管片接頭轉(zhuǎn)動剛度的合理性,本文對現(xiàn)有直接頭試驗進(jìn)行三維有限元模擬分析得到:接頭的力學(xué)性態(tài)受接頭法向剛度的影響,以接頭的法向剛度來衡量接頭力學(xué)性能的高低是合理的;同一軸力作用下,適當(dāng)增加接頭的法向剛度可以提高接頭抵抗破壞的能力;接頭的法向剛度受軸力作用的影響,軸力越大,接頭法向剛度也相對較大。3、為得到管片接頭法向剛度的影響因素及衡量方法,本文在接觸缺陷理論的基礎(chǔ)上用混凝土試塊模擬管片,進(jìn)一步研究接頭的接觸問題,通過試驗研究得出:接觸面的粗糙度是影響接觸面法向剛度的一個主要因素,且以接觸面的方差來衡量接觸面的粗糙度及接頭的法向剛度是簡單合理的。
[Abstract]:The bending stiffness of segment joint reflects the deformation ability and deformation trend of segment joint under the action of resisting external force, but the bending stiffness of segment joint in actual engineering is only determined by experience or prototype test. In view of this, it is very important to find a simple and reasonable method to determine the bending stiffness of segment joints. The mechanical properties of segment joint are theoretically analyzed, and the analytical solution of normal stiffness of joint is obtained, which is analyzed and verified by numerical simulation. The main work and results of this paper are as follows: 1. Aiming at the influence of bolts on the mechanical behavior of segment joints, The mechanical analysis of segment joint with and without oblique bolt is carried out, and the relationship between bending moment, rotation angle and normal stiffness of inclined bolt joint and non-oblique bolt joint is obtained. Combined with practical engineering, it is obtained that the moment-rotation angle of the joint can be expressed by normal stiffness, whether with or without oblique bolt. The effect of bolts on the mechanical behavior of segment joint is not significant before the moment of joint reaches the ultimate moment. In order to verify the rationality of segment joint rotation stiffness, the normal stiffness of segment joint can be measured by normal stiffness. In this paper, the three-dimensional finite element simulation of the existing direct head test shows that the mechanical behavior of the joint is affected by the normal stiffness of the joint, it is reasonable to measure the mechanical properties of the joint by the normal stiffness of the joint, and the mechanical behavior of the joint under the same axial force is reasonable. The normal stiffness of the joint can be increased by increasing the normal stiffness of the joint, and the normal stiffness of the joint is affected by the axial force, the greater the axial force is, the greater the axial force is. The normal stiffness of the joint is also relatively large. In order to obtain the influence factors and the measuring method of the normal stiffness of the segment joint, the contact problem of the joint is further studied in this paper, based on the theory of contact defect, the concrete test piece is used to simulate the segment. The experimental results show that the roughness of the contact surface is a main factor affecting the normal stiffness of the contact surface, and it is simple and reasonable to measure the roughness of the contact surface and the normal stiffness of the joint by the variance of the contact surface.
【學(xué)位授予單位】：鄭州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.43

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本文編號：1657260