【摘要】：類矩形斷面隧道在地下空間利用率和復(fù)雜環(huán)境穿行能力上較圓形斷面隧道有較大優(yōu)勢,但因其在類矩形襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)計(jì)算方法、鋼襯砌的受力性能、鋼管片接頭抗彎剛度等方面研究成果較少,未能得到有效的發(fā)展。本文圍繞上述問題,以寧波市軌道交通3、4號線類矩形隧道工程為依托,對大斷面類矩形盾尾及隧道鋼管片的設(shè)計(jì)和力學(xué)性能進(jìn)行了分析和數(shù)值模型研究,取得了一些具有科學(xué)意義和工程價(jià)值的成果。針對類矩形隧道施工過程中出現(xiàn)的盾尾變形較大的問題,運(yùn)用數(shù)值模擬方法,研究分析了經(jīng)過優(yōu)化后的類矩形盾尾在設(shè)計(jì)工況下的受力性能。對盾尾薄殼結(jié)構(gòu)進(jìn)行了穩(wěn)定性分析并研究了初始缺陷的影響。采用參數(shù)化分析方法,研究了覆土厚度和殼體厚度對盾尾結(jié)構(gòu)受力性能的影響�？偨Y(jié)分析了現(xiàn)有襯砌結(jié)構(gòu)計(jì)算模型和荷載模型的適用范圍和優(yōu)缺點(diǎn),提出了一種適用于類矩形襯砌結(jié)構(gòu)的計(jì)算和荷載模型。在此基礎(chǔ)上對類矩形鋼管片進(jìn)行了斷面和縱肋設(shè)計(jì),運(yùn)用數(shù)值模擬方法分析了類矩形隧道在設(shè)計(jì)條件下的力學(xué)性能,驗(yàn)證了該設(shè)計(jì)能滿足特殊斷面隧道在強(qiáng)度和剛度方面的要求。運(yùn)用參數(shù)化分析方法對各設(shè)計(jì)參數(shù)取值對計(jì)算結(jié)果的影響進(jìn)行了研究。在研究多種管片接頭的基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了適用于鋼管片的雙排螺栓接頭并進(jìn)行了相關(guān)分析。在本文設(shè)計(jì)的鋼管片和接頭的基礎(chǔ)上,對鋼管片及接頭結(jié)構(gòu)進(jìn)行了精細(xì)化有限元建模計(jì)算,研究了雙排螺栓接頭抗彎剛度與接頭部位彎矩與軸力的關(guān)系,并擬合了抗彎剛度隨軸力與彎矩變化的公式。對高強(qiáng)螺栓預(yù)緊力對抗彎剛度的影響進(jìn)行了分析研究,研究成果可用于類矩形鋼管片結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分析中。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：U455.4
【圖文】：

第一章 緒論 緒論 1.1類矩形盾構(gòu)隧道概述 1.1.1類矩形盾構(gòu)隧道的概念 世界上第一條盾構(gòu)隧道泰晤士河底隧道為矩形斷面隧道，選擇矩形斷面的原因是其為滿足使用功能的開挖面面積最小的斷面形式。當(dāng)時建成后泰晤士河底隧道用于步行交通，分為兩個隧道供行人雙向行走，矩形斷面為滿足此使用功能的空間利用率最高、最經(jīng)濟(jì)的斷面形式。泰晤士河底隧道如圖 1-1 和圖 1-2 所示。

第一章 緒論 緒論 1.1類矩形盾構(gòu)隧道概述 1.1.1類矩形盾構(gòu)隧道的概念 世界上第一條盾構(gòu)隧道泰晤士河底隧道為矩形斷面隧道，選擇矩形斷面的原因是其為滿足使用功能的開挖面面積最小的斷面形式。當(dāng)時建成后泰晤士河底隧道用于步行交通，分為兩個隧道供行人雙向行走，矩形斷面為滿足此使用功能的空間利用率最高、最經(jīng)濟(jì)的斷面形式。泰晤士河底隧道如圖 1-1 和圖 1-2 所示。

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本文編號：2722706