【摘要】：隨著京津冀一體化協(xié)同發(fā)展這一國(guó)家戰(zhàn)略的實(shí)施,市中心與衛(wèi)星城市之間快速軌道交通的需求日益增多,工程項(xiàng)目越來(lái)越多,規(guī)模也越來(lái)越大。地下城市快速軌道交通隧道大多用盾構(gòu)法施工,為繞過(guò)城市建筑物基礎(chǔ)及地下管道等地下結(jié)構(gòu)而采用小曲線半徑,尤其在軟土地區(qū),小曲線半徑盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力及變形非常復(fù)雜,是快速軌道交通盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)的關(guān)鍵問(wèn)題。然而,目前的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)均僅適用于列車最高運(yùn)行速度為80km/h和100km/h的軌道交通線路,沒(méi)有適用于120km/h快速軌道交通線路的相應(yīng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。軟土地區(qū)快速軌道交通盾構(gòu)隧道曲線段設(shè)計(jì)及施工參數(shù)控制仍然是目前研究的盲點(diǎn)。本文主要從以下幾個(gè)方面開(kāi)展研究工作:(1)盾構(gòu)隧道通用楔形管片縱向剛度分析。文章建立殼—彈簧模型對(duì)盾構(gòu)隧道進(jìn)行縱向剛度的模擬分析,揭示不同荷載下的隧道縱向撓度曲線,給出不同位置管片中點(diǎn)撓度與外荷載之間的關(guān)系,最后討論縱縫及封頂塊位置對(duì)隧道縱向剛度的影響。(2)直線段盾構(gòu)隧道在施工階段力學(xué)性能分析。文章建立直線段盾構(gòu)隧道施工階段考慮塑性損傷的殼—彈簧模型,揭示管片寬度、地質(zhì)條件、千斤頂偏心推力對(duì)通用楔形管片受力、變形以及損傷的影響。(3)曲線段盾構(gòu)隧道在施工階段力學(xué)性能分析。文章建立曲線段盾構(gòu)隧道施工階段考慮塑性損傷的殼—彈簧模型,揭示曲線半徑、管片寬度、地質(zhì)條件、千斤頂偏心推力對(duì)通用楔形管片受力、變形以及損傷的影響。本文依托天津Z2號(hào)線工程,采用abaqus有限元軟件研究了施工階段不同曲線半徑、管片寬度、地質(zhì)條件、千斤頂偏心推力對(duì)盾構(gòu)隧道通用楔形管片力學(xué)性能的影響,給出了不同曲線半徑、管片寬度、地質(zhì)條件、千斤頂偏心推力作用下盾構(gòu)隧道通用楔形管片應(yīng)力、變形及損傷變化規(guī)律,為盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)與施工提供指導(dǎo)。
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號(hào)】：U455.43
【圖文】：

種處理方法過(guò)高的評(píng)價(jià)了管片剛度，計(jì)算結(jié)果有效率 和彎矩提高率 兩個(gè)參數(shù)，考慮接頭環(huán)的整體剛度下降，同時(shí)考慮錯(cuò)縫拼裝的拼接效取管片環(huán)的剛度為 EI，考慮到管片接頭對(duì)彎計(jì)算中引入彎矩提高率 ，管片本體所受彎矩(1 )M。將管片接頭看成可以自由轉(zhuǎn)動(dòng)的鉸，結(jié)構(gòu)模型隧道圍巖物理力學(xué)特性優(yōu)良的巖質(zhì)隧道中，結(jié)構(gòu)kler 彈性地基假設(shè)進(jìn)行計(jì)算。11-12]將管片主斷面作為梁進(jìn)行模型化處理，采用彈簧模擬環(huán)間接頭，采用地基彈簧模擬地層旋轉(zhuǎn)剛度、剪切剛度的取值，可以合理評(píng)價(jià)接頭的荷載體系示意圖如圖 1-2 所示。

梁—接頭單元模型

圖 1-4 梁—接頭模型的荷載模式構(gòu)縱向力學(xué)性能研究結(jié)構(gòu)體系由管片環(huán)通過(guò)縱向接頭連接而成，因此有較大的削弱，隧道襯砌結(jié)構(gòu)沿隧道縱向的埋存在土體與結(jié)構(gòu)相互作用問(wèn)題，加之在不同水性質(zhì)不斷變化，使得盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)縱向的得非常復(fù)雜。究成果，存在多種盾構(gòu)隧道縱向結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)主要有縱向等效連續(xù)化模型[14-16]、縱向梁—彈型在隧道縱向上利用剛度等效的方法，把由接頭等效為具有同一剛度和結(jié)構(gòu)特性的均勻連續(xù)梁片環(huán)，以軸向彈簧、剪切彈簧、轉(zhuǎn)動(dòng)彈簧模擬20]用矩形殼單元模擬管片，采用重合的雙節(jié)點(diǎn)組

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2770406