【摘要】：近年來,世界上隧道工程的大量建設(shè)極大促進(jìn)了盾構(gòu)隧道相關(guān)技術(shù)水平的進(jìn)步,各個國家在盾構(gòu)法施工過程中結(jié)構(gòu)的設(shè)計及計算方面不斷的發(fā)展,形成了較為有效的方法。而由于不同土層環(huán)境下盾構(gòu)管片計算模型以及盾構(gòu)管片附近載荷計算方法的選用并沒有統(tǒng)一規(guī)定,因此各種數(shù)值計算方法在隧道及地下工程中涌現(xiàn)出來。本文以沈陽地鐵隧道一號線沈陽站附近盾構(gòu)隧道地質(zhì)條件為參考,對盾構(gòu)隧道設(shè)計中常用的三種管片內(nèi)力計算方法進(jìn)行了歸納和分析�；谕亮W(xué)理論土壓力的計算方法,提出了計算管片內(nèi)力分布新的荷載一結(jié)構(gòu)模型。分析了不同接頭形式、隧道埋深、管片直徑、土體彈性模量及泊松比對盾構(gòu)管片內(nèi)力特性的影響�？紤]盾構(gòu)隧道施工中產(chǎn)生的地應(yīng)力釋放,采用有限元法模擬了不同地層應(yīng)力釋放率條件下的盾構(gòu)隧道管片的內(nèi)力分布。將有限元模擬的盾構(gòu)隧道施工引起的地表沉降與現(xiàn)場觀測值的對比,確定了某地鐵隧道施工引起的地應(yīng)力釋放率。根據(jù)材料力學(xué)中梁彎曲的平面假設(shè),推導(dǎo)了盾構(gòu)隧道雙層襯砌結(jié)構(gòu)彎矩分配比例的解析表達(dá)式。采用有限元方法數(shù)值模擬了盾構(gòu)隧道雙層襯砌結(jié)構(gòu)2個典型的例子,解析解與有限元數(shù)值模擬的彎矩分配比例基本一致,驗證了所推導(dǎo)解析解的正確性。研究了盾構(gòu)隧道管片一次襯砌與二次襯砌內(nèi)力特性之間的關(guān)系；以高水壓大埋深瓊州海峽海底隧道為例,分析了深埋隧道松弛土壓力理論對盾構(gòu)管片內(nèi)力的影響情況。
[Abstract]:In recent years, a large number of tunnel projects in the world have greatly promoted the progress of the technology level of shield tunneling. Various countries have been developing in the design and calculation of the structure in the process of shield tunneling construction, and a more effective method has been formed. However, there are no uniform rules on the selection of shield segment calculation model and load calculation method near shield segment under different soil conditions, so various numerical calculation methods have emerged in tunnel and underground engineering. Taking the geological conditions of shield tunnel near Shenyang Station of Shenyang Metro Tunnel No. 1 as a reference, this paper sums up and analyzes three common methods for calculating the internal force of shield tunnel in the design of shield tunnel. Based on the calculation method of soil pressure in soil mechanics theory, a new load-structure model for calculating the distribution of internal forces in segments is proposed. The effects of different joint types, tunnel depth, segment diameter, elastic modulus of soil and Poisson ratio on the internal force characteristics of shield segment are analyzed. Considering the in-situ stress release in shield tunnel construction, the internal force distribution of shield tunnel segments under different stress release rates is simulated by finite element method. By comparing the ground subsidence caused by the shield tunnel construction simulated by the finite element method with the observed values in the field, the in-situ stress release rate caused by the construction of a subway tunnel is determined. According to the plane hypothesis of beam bending in material mechanics, the analytical expression of moment distribution ratio of shield tunnel double-layer lining structure is derived. Two typical examples of double-layer lining structure of shield tunnel are numerically simulated by finite element method. The results show that the analytical solution is in good agreement with the bending moment distribution ratio of finite element numerical simulation, which verifies the correctness of the analytical solution. The relationship between the primary lining of shield tunnel segment and the internal force characteristics of secondary lining is studied, and the influence of relaxation earth pressure theory of deep buried tunnel on the internal force of shield tunnel segment is analyzed, taking Qiongzhou Channel Tunnel with high water pressure and large buried depth as an example.
【學(xué)位授予單位】：大連理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.43

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2403418