發(fā)布時(shí)間：2018-06-25 14:32

  本文選題：沉管隧道 + 接頭　； 參考：《隧道建設(shè)》2017年03期

【摘要】：接頭是沉管隧道中最薄弱并且非常關(guān)鍵的部位,其力學(xué)性能直接影響整條沉管隧道的安全性與水密性。目前研究?jī)H限于沉管接頭的壓縮、壓彎和壓剪等簡(jiǎn)單荷載工況,未對(duì)組合工況如壓-扭-剪工況進(jìn)行過(guò)研究。以紅谷隧道工程為背景,基于三維精細(xì)化建模技術(shù),通過(guò)有限元軟件ABAQUS建立了表征沉管隧道接頭性能的力學(xué)模型,并考慮不同材料的非線性本構(gòu)模型,開展了沉管隧道接頭在壓-扭-剪組合條件下的力學(xué)性能模擬研究,并與壓-剪組合條件下的力學(xué)性能進(jìn)行對(duì)比了分析。通過(guò)數(shù)值模擬計(jì)算揭示了沉管接頭GINA橡膠止水帶超彈性材料的特性及水密性,并得到了接頭在壓-扭-剪組合條件下的水平荷載-位移曲線,從而獲得了接頭的扭剪剛度和極限承載力,表明接頭在壓-扭-剪工況下的抗剪強(qiáng)度比壓-剪工況下的抗剪強(qiáng)度小。同時(shí),對(duì)混凝土及鋼剪力鍵進(jìn)行局部分析,得到其在壓-扭-剪組合條件下的受力特性,并預(yù)測(cè)了剪力鍵可能的破壞模式。研究結(jié)果可為今后沉管隧道接頭設(shè)計(jì)提供參考。
[Abstract]:The joint is the weakest and most important part in the immersed tunnel, and its mechanical properties directly affect the safety and watertightness of the whole immersed tunnel. At present, the research is limited to simple load conditions such as compression, bending and compression shear of immersed pipe joints, but has not been studied under combined conditions such as pressure-torsional shear conditions. Taking Honggu tunnel engineering as the background, based on the three-dimensional fine modeling technology, the mechanical model of the joint performance of immersed tunnel is established by the finite element software Abaqus, and the nonlinear constitutive model of different materials is considered. The mechanical properties of the joint of immersed tunnel under the combination of pressure-torsion and shear are studied and compared with those under the combination of compression and shear. The hyperelastic material characteristics and watertightness of the Gina rubber water-proof belt are revealed by numerical simulation, and the horizontal load-displacement curves of the joints under the conditions of pressure-torsion shear combination are obtained. Thus, the torsional shear stiffness and ultimate bearing capacity of the joint are obtained. It is shown that the shear strength of the joint under the pressure-torsional shear condition is smaller than that under the pressure-shear condition. At the same time, the local analysis of concrete and steel shear bond is carried out, and the stress characteristics of concrete and steel shear bond under the combined compression torsion shear condition are obtained, and the possible failure modes of the shear bond are predicted. The results can be used as a reference for the design of tunnel joints in the future.
【作者單位】： 南昌市政公用投資控股有限責(zé)任公司;同濟(jì)大學(xué)地下建筑與工程系;
【基金】：國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目(51208296,51478343) 上海市科學(xué)技術(shù)委員會(huì)(13231200503) 上海市教育發(fā)展基金會(huì)資助(13CG17)
【分類號(hào)】：U459.5

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