發(fā)布時間：2021-04-30 22:21

　　高速鐵路運輸行業(yè)的快速發(fā)展,大力推動我國綜合交通運輸體系規(guī)劃建設(shè),同時也伴隨新的問題。如何對隧道缺陷進行有效檢測和整治,保證列車在隧道內(nèi)正常通行和人員安全是必要要解決的問題。因此,有必要對隧道襯砌普遍存在且影響嚴重的空洞現(xiàn)象深入研究,為隧道檢測后期有針對性的綜合治理提供參考。本文通過檢測數(shù)據(jù)分析,得出鐵路隧道在施工和運營階段都存在不同程度的襯砌空洞現(xiàn)象,集中分布在隧道拱部和邊墻位置。統(tǒng)計分析襯砌空洞缺陷幾何特征,包括空洞幾何尺寸、空洞縱向長度、空洞徑向高度、空洞角度范圍、空洞幾何形狀等因素。根據(jù)檢測統(tǒng)計分析結(jié)果,設(shè)計正交多因素數(shù)據(jù)分組對襯砌應(yīng)力敏感性分析。引入破損階段法安全系數(shù)評估空洞受力劣化程度。最后,提出空洞幾何特征影響受力劣化程度判斷標準。本文主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:（1）對隧道檢測數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析,得出所檢測區(qū)段襯砌碳化深度與襯砌混凝土強度總體達到隧道工程安全合格條件。說明襯砌碳化深度與襯砌混凝土強度不是分析的首要因素,需要對襯砌空洞進行針對性研究。襯砌空洞的存在削弱了襯砌與圍巖之間的受力關(guān)系,出現(xiàn)襯砌支撐結(jié)構(gòu)承載力不連續(xù),隧道支撐結(jié)構(gòu)的整體穩(wěn)定性受到結(jié)構(gòu)初始約束條件影響。（2）根... 

【文章來源】：北京建筑大學北京市

【文章頁數(shù)】：97 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題背景及研究的目的和意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀及其相關(guān)理論的發(fā)展概況
        1.2.1 空洞成因及分布規(guī)律研究現(xiàn)狀
        1.2.2 含空洞襯砌力學作用研究進展
        1.2.3 含空洞襯砌實驗?zāi)Ｐ脱芯縿討B(tài)
        1.2.4 空洞影響襯砌受力劣化因素研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究思路技術(shù)路線
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 高鐵隧道結(jié)構(gòu)襯砌缺陷檢測數(shù)據(jù)分析
    2.1 隧道檢測數(shù)據(jù)分析引言
        2.1.1 隧道現(xiàn)場檢測選取方法及檢測依據(jù)
        2.1.2 隧道質(zhì)量缺陷評定
    2.2 襯砌混凝土和空洞缺陷檢測結(jié)果數(shù)理分析
        2.2.1 某客運專線A區(qū)段隧道工程概況
        2.2.2 襯砌混凝土碳化深度和襯砌混凝土強度檢測情況
        2.2.3 襯砌圍巖回填不密實空洞檢測數(shù)據(jù)分析
    2.3 檢測數(shù)據(jù)分析結(jié)論
    2.4 本章小節(jié)
第3章 空洞幾何特征對隧道影響研究
    3.1 隧道襯砌空洞概述
    3.2 空洞的分布和幾何尺寸研究
        3.2.1 空洞縱向長度
        3.2.2 空洞徑向高度
    3.3 空洞的角度范圍和幾何形狀研究
    3.4 考慮空洞幾何特征設(shè)計正交數(shù)據(jù)實驗分組
    3.5 本章小結(jié)
第4章 含空洞襯砌有限元模型研究
    4.1 隧道動力分析方法概述
    4.2 隧道力學計算模型研究
        4.2.1 隧道計算應(yīng)力狀態(tài)
        4.2.2 圍巖計算塑性模型參數(shù)設(shè)置
        4.2.3 隧道-圍巖方法計算模型
        4.2.4 襯砌混凝土損傷塑性CDP模型參數(shù)
        4.2.5 襯砌耦合接觸約束
    4.3 隧道-圍巖模型網(wǎng)格實現(xiàn)
        4.3.1 減縮積分計算單元和多精細度劃分
        4.3.2 圍巖土體掃掠網(wǎng)格劃分
        4.3.3 襯砌映射網(wǎng)格劃分
    4.4 隧道有限元模型計算結(jié)果
        4.4.1 含空洞襯砌有限元模型建立
        4.4.2 隧道計算模型參數(shù)與動力加載
        4.4.3 含空洞襯砌結(jié)構(gòu)的動力響應(yīng)分析
    4.5 本章小結(jié)
第5章 含空洞襯砌結(jié)構(gòu)受力劣化算例分析
    5.1 空洞對隧道局部劣化受力狀態(tài)影響
    5.2 襯砌結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)劣化分析
        5.2.1 空洞結(jié)構(gòu)幾何尺寸對受力狀態(tài)劣化影響
        5.2.2 正交敏感性分析空洞幾何因素環(huán)向應(yīng)力劣化
        5.2.3 正交敏感性分析空洞幾何因素縱向應(yīng)力劣化
    5.3 局部圓形空洞裂紋拓展算例分析
    5.4 襯砌破損階段法評估空洞受力劣化狀態(tài)
        5.4.1 破損階段法
        5.4.2 安全系數(shù)K分析
    5.5 含空洞襯砌變形劣化狀態(tài)分析
    5.6 空洞幾何特征影響受力劣化程度判斷標準
    5.7 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
參考文獻
致謝
學術(shù)成果目錄
附錄 INP文件


【參考文獻】：
期刊論文
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博士論文
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碩士論文
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[2]寒區(qū)隧道襯砌拱頂背后空洞對二襯受力影響規(guī)律研究[D]. 胡金鑫.重慶交通大學 2013
[3]圍巖拱頂空洞對隧道穩(wěn)定性影響規(guī)律研究[D]. 陳俊濤.重慶交通大學 2012
[4]鐵路隧道襯砌狀態(tài)檢測數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D]. 杜煥.北京交通大學 2010
[5]高速鐵路隧道空氣動力學效應(yīng)及其對支護結(jié)構(gòu)耐久性影響[D]. 范斌.大連交通大學 2010
[6]探地雷達應(yīng)用于公路隧道襯砌檢測圖像判釋研究[D]. 寧黎磊.長沙理工大學 2009
[7]地質(zhì)雷達應(yīng)用于公路隧道襯砌無損檢測的實驗研究[D]. 劉勝峰.長沙理工大學 2007
[8]公路隧道襯砌健康狀態(tài)地質(zhì)雷達檢測的分析軟件開發(fā)與應(yīng)用[D]. 李華.同濟大學 2006



本文編號：3169588