已建成地鐵盾構(gòu)隧道在長(zhǎng)期的運(yùn)營(yíng)過(guò)程中,由于受到復(fù)雜的地質(zhì)力學(xué)及環(huán)境影響,隧道縱向結(jié)構(gòu)不可避免會(huì)產(chǎn)生非均勻變形,直接影響運(yùn)營(yíng)安全和舒適性。因此對(duì)盾構(gòu)隧道縱向結(jié)構(gòu)變形的研究十分必要。由于盾構(gòu)管片是拼裝而成的復(fù)雜大型結(jié)構(gòu)體,對(duì)其縱向結(jié)構(gòu)力學(xué)性能的研究仍屬難題,針對(duì)此專題,本文分別采用基礎(chǔ)理論、模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬的方法對(duì)其進(jìn)行研究,主要內(nèi)容如下:(1)采用彈性地基上Timoshenko梁模擬地層中縱向盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu),以位移、轉(zhuǎn)角、彎矩和剪力為初參數(shù),通過(guò)傳遞矩陣法求解,建立了能夠同時(shí)考慮剪切效應(yīng)和彎曲效應(yīng)的縱向盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算模型,給出盾構(gòu)隧道縱向結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形解。(2)依托南京地鐵一號(hào)線盾構(gòu)區(qū)間隧道,自行設(shè)計(jì)和制作了相似比為1:40的模型隧道和試驗(yàn)加載系統(tǒng)。分別對(duì)均質(zhì)隧道和模型隧道進(jìn)行了加載試驗(yàn),通過(guò)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)分析,初步得出了本實(shí)驗(yàn)縱向抗彎剛度有效率范圍為0.15～0.26。對(duì)模型土中隧道進(jìn)行了局部加載試驗(yàn),根據(jù)位移數(shù)據(jù)對(duì)結(jié)構(gòu)剪切剛度進(jìn)行反分析,初步得出本實(shí)驗(yàn)等效剪切剛度修正系數(shù)的范圍為0.05～0.1。(3)分別采用數(shù)值模擬軟件Midas GTS和理論方法對(duì)三種下臥土層條件下盾構(gòu)隧道沿縱向... 

【文章來(lái)源】：北京交通大學(xué)北京市 211工程院校 教育部直屬院校

【文章頁(yè)數(shù)】：105 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

圖１．１上海地鐵二號(hào)線縱向變形［５］??１??

?Ｆｉｇｕｒｅ?１．１?Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ?ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?Ｓｈａｎｇｈａｉ?Ｍｅｔｒｏ?Ｌｉｎｅ?２ｔ５］??圖１．１所示為上海地鐵２號(hào)線某區(qū)間隧道于２０１０年５月發(fā)現(xiàn)產(chǎn)生了較大的??不均勻沉降，其平均沉降速率約為０．３？０．４?ｍｍ／ｄ，導(dǎo)致洞口和泵站附近局部隧道??沉降曲線的斜率較大。對(duì)列車運(yùn)營(yíng)和隧道結(jié)構(gòu)安全構(gòu)成了威脅，且隧道多處出現(xiàn)?＇??了滲漏水現(xiàn)象，在其泵站沉降最大的位置出現(xiàn)了嚴(yán)重道床與管片脫開(kāi)的現(xiàn)象。??上海市地鐵一號(hào)線于１９９５年４月投入運(yùn)營(yíng)［６］，是上海地鐵的主要南北線。??自１９９５年投入使用以來(lái)，己經(jīng)有了大幅度的沉降，到２０１０年底，一號(hào)線的平均??累積沉降量已達(dá)到１１１毫米。在縱向上發(fā)生了不均勻沉降，最大位移發(fā)生在人民??廣場(chǎng)地鐵站附近，為２９５＿，最小位移位于上海室內(nèi)體育場(chǎng)地鐵站附近，僅為??０．８ｍｍ〇??過(guò)量的縱向不均勻變形導(dǎo)致環(huán)與環(huán)之間的開(kāi)裂和錯(cuò)臺(tái)等變形

??圖１．４縱向等效連續(xù)化模型［１２］??Ｆｉｇｕｒｅ?１．４?Ｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌ?Ｅｑｕｉｖａｌｅｎｔ?Ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ?Ｍｏｄｅｌ１１２１??其提出的縱向等效抗彎剛度表達(dá)式為：??（ＥＤｅｇ?＝＾ｎ、，。?ａ－２）??ＣＯＳ?（ｐ－＼－｛（ｐ?＋?７ｔ?１２）??式中：￥——中性軸位置角度??Ｅ〇一一截面彈性模量??Ｉｃ一一截面慣性矩??殷建國(guó)等［１３］假設(shè)縱向有效剛度比恒定并且縱向可變，通過(guò)沉降曲線進(jìn)行反??算，分析縱向沉降對(duì)盾構(gòu)隧道的影響影響。??蔣通等Ｍ基于縱向等效連續(xù)化模型，建立了地震引起不均勻沉降作用下，盾??構(gòu)隧道彈塑性受力的簡(jiǎn)化計(jì)算方法。并以上海市延安路越江盾構(gòu)法隧道為例，進(jìn)??行了算例分析。??張志強(qiáng)等［１５］釆用縱向等效連續(xù)化模型對(duì)南京過(guò)江隧道進(jìn)行了計(jì)算，并與有限??元模擬結(jié)果對(duì)比分析。??鄭永來(lái)等［１６］基于地鐵縱向不均勻沉降的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)，研究了縱向沉降和變形曲??率

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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