【摘要】：盾構(gòu)隧道管片是承受外部載荷,并提供內(nèi)部空間的結(jié)構(gòu)。進行混凝土管片的設計,首先要對管片進行內(nèi)力分析。采用有限元分析軟件建立模型,研究了管片的內(nèi)力分布特征。建立了等剛度圓環(huán)模型和考慮接頭效應的模型,對比分析了不同模型之間內(nèi)力的分布規(guī)律與數(shù)值大小的異同。研究發(fā)現(xiàn),不同模型之間管片的彎矩差異較大,而軸力和剪力差異很小。等剛度圓環(huán)模型所得彎矩最大,鉸接模型所得彎矩最小,混凝土管片接頭的抗彎剛度對管片截面的彎矩有很大影響。研究了水土合算和水土分算下管片內(nèi)力分布特征,討論了水土分算下水深對內(nèi)力的影響。研究發(fā)現(xiàn),水土分算與合算下管片的彎矩以及軸力分布規(guī)律相似,在數(shù)值上水土合算的最大彎矩比水土分算大很多,而軸力基本沒有差異。在水土分算下,隨著水深的增加,管片的彎矩變化不大,軸力增加明顯。采用時程分析法對水平地震作用下混凝土管片的動力響應進行了有限元數(shù)值分析。研究表明,由于土層的濾波和選擇放大作用,與有限元模型底部輸入的地震動相比,地表的傅里葉譜發(fā)生了很大的變化。不同土層間的彈性模量相差不大,當有限元模型底部輸入調(diào)幅后的Kobe波時,地表加速度峰值相對于有限元模型底部放大1.57倍。僅在地震作用下,管片的最大彎矩和最大軸力均出現(xiàn)在拱肩和拱腳,在數(shù)值上比靜力下的結(jié)果小很多。靜力下管片最大彎矩出現(xiàn)的位置,在地震作用下的結(jié)果基本為零,最大軸力出現(xiàn)的位置,在地震作用下的結(jié)果也不大。比較靜力下管片最大彎矩和軸力,靜力和動力疊加的結(jié)果增加很小。利用解析方法對僅在地震作用下的數(shù)值結(jié)果進行對比驗證,發(fā)現(xiàn)兩種方法的結(jié)果具有較好的一致性。
【學位授予單位】：大連理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：U455.43

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本文編號：2604125