本文關(guān)鍵詞：盾構(gòu)隧道橫向變形的精細(xì)化數(shù)值研究

  更多相關(guān)文章： 盾構(gòu)隧道 橫向變形 橫向剛度有效率 錯縫 數(shù)值模擬

【摘要】：大量運(yùn)營中的盾構(gòu)隧道統(tǒng)計表明,隧道結(jié)構(gòu)受外部作業(yè)的影響誘發(fā)過大橫向變形的現(xiàn)象日益普遍,由此引發(fā)隧道直徑收斂過大、縱縫張開、管片壓碎掉塊、隧道滲漏水、管片開裂等嚴(yán)重病害,危及隧道的正常運(yùn)營和結(jié)構(gòu)安全。橫向變形是由盾構(gòu)隧道的橫向剛度決定的,修正慣用法以勻質(zhì)環(huán)模擬帶接縫的管片襯砌環(huán),采用橫向剛度有效率來反映勻質(zhì)環(huán)隧道橫向剛度的折減,三者之間存在一一對應(yīng)的關(guān)系�，F(xiàn)有的橫向剛度有效率取值研究多局限于彈性變形階段,較大變形階段的隧道結(jié)構(gòu)簡化計算模型中的剛度有效率取值則缺乏準(zhǔn)確性與合理性。本文以此為背景,針對盾構(gòu)隧道橫向變形及橫向剛度有效率的取值問題開展了全加載過程的三維精細(xì)化數(shù)值研究工作。研究成果可為盾構(gòu)隧道的使用與維護(hù)提供有價值的參考,進(jìn)而完善盾構(gòu)管片襯砌結(jié)構(gòu)的計算分析理論。研究內(nèi)容與取得的成果總結(jié)如下:(1)以廣州地鐵典型盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)為原型,運(yùn)用非線性結(jié)構(gòu)分析軟件,建立了橫向勻質(zhì)、通縫及錯縫拼裝的兩環(huán)(1/2+1+1/2環(huán))三維精細(xì)化數(shù)值模型,進(jìn)行了拱頂豎向線荷載下的模擬計算,針對盾構(gòu)隧道管片環(huán)直徑變形量、徑向變形量、縱縫張開量及混凝土裂縫四個方面進(jìn)行分析,得出了通縫和錯縫拼裝盾構(gòu)隧道的橫向變形特征及其發(fā)展規(guī)律。(2)結(jié)合已有研究成果,提出了一種新的橫向剛度有效率的計算方法。根據(jù)上述隧道加載模擬的一系列直徑變形結(jié)果,計算得到了通縫和錯縫拼裝盾構(gòu)隧道橫向剛度有效率的取值及其變化規(guī)律。(3)根據(jù)盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工特點(diǎn),針對螺栓預(yù)緊力、螺栓強(qiáng)度等級和鋼筋強(qiáng)度等級三個影響因素開展了敏感性分析,研究了對通縫和錯縫拼裝盾構(gòu)隧道橫向變形及橫向剛度有效率取值的影響。
【關(guān)鍵詞】：盾構(gòu)隧道 橫向變形 橫向剛度有效率 錯縫 數(shù)值模擬
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：U455.43
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第一章 緒論11-19
• 1.1 研究背景及意義11-13
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀13-18
• 1.2.1 盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)橫向問題分析13-15
• 1.2.2 盾構(gòu)隧道橫向剛度有效率分析15-18
• 1.3 本文主要研究內(nèi)容18-19
• 第二章 盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)的數(shù)值建模19-31
• 2.1 引言19
• 2.2 盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計19
• 2.3 建模假設(shè)19-21
• 2.4 幾何模型21-22
• 2.5 材料本構(gòu)關(guān)系及計算參數(shù)22-27
• 2.5.1 混凝土本構(gòu)關(guān)系23-25
• 2.5.2 Von Mises模型25-27
• 2.5.3 材料參數(shù)27
• 2.6 網(wǎng)格劃分、接觸設(shè)定及荷載邊界27-29
• 2.6.1 網(wǎng)格劃分27
• 2.6.2 接觸設(shè)定27-29
• 2.6.3 荷載和邊界條件29
• 2.7 分析控制29-30
• 2.8 本章小結(jié)30-31
• 第三章 盾構(gòu)隧道橫向變形的數(shù)值分析31-52
• 3.1 引言31
• 3.2 模型測點(diǎn)布置及量測說明31-32
• 3.3 橫向變形分析32-51
• 3.3.1 直徑變形量32-41
• 3.3.1.1 通縫環(huán)分析32
• 3.3.1.2 錯縫環(huán)分析32-33
• 3.3.1.3 拼裝方式的影響分析33-41
• 3.3.2 徑向變形分析41-44
• 3.3.3 縱縫張開分析44-48
• 3.3.4 混凝土開裂分析48-51
• 3.4 本章小結(jié)51-52
• 第四章 盾構(gòu)隧道橫向剛度有效率的計算分析52-66
• 4.1 引言52-53
• 4.2 橫向剛度有效率的定義53-57
• 4.3 橫向剛度有效率計算分析57-61
• 4.3.1 直徑變形-荷載擬合曲線切線斜率的計算57
• 4.3.2 通縫環(huán)橫向剛度有效率的計算分析57-60
• 4.3.3 錯縫環(huán)橫向剛度有效率的計算分析60-61
• 4.4 與現(xiàn)有結(jié)論對比61-65
• 4.4.1 與現(xiàn)有定義對比61-62
• 4.4.2 與現(xiàn)有模型試驗(yàn)結(jié)果對比62-63
• 4.4.3 與現(xiàn)有數(shù)值模擬結(jié)果對比63-64
• 4.4.4 與現(xiàn)有理論解對比64-65
• 4.5 本章小結(jié)65-66
• 第五章 盾構(gòu)隧道橫向變形及剛度有效率的敏感性分析66-86
• 5.1 引言66
• 5.2 螺栓預(yù)緊力66-72
• 5.2.1 橫向變形分析66-72
• 5.2.1.1 通縫拼裝66-67
• 5.2.1.2 錯縫拼裝67-72
• 5.2.2 橫向剛度有效率分析72
• 5.3 螺栓強(qiáng)度等級分析72-79
• 5.3.1 橫向變形分析72-74
• 5.3.1.1 通縫拼裝72-73
• 5.3.1.2 錯縫拼裝73-74
• 5.3.2 橫向剛度有效率分析74-79
• 5.4 鋼筋強(qiáng)度等級分析79-85
• 5.4.1 橫向變形分析79-80
• 5.4.1.1 通縫拼裝79
• 5.4.1.2 錯縫拼裝79-80
• 5.4.2 橫向剛度有效率分析80-85
• 5.5 本章小結(jié)85-86
• 結(jié)論與展望86-89
• 結(jié)論86-88
• 展望88-89
• 參考文獻(xiàn)89-92
• 攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果92-93
• 致謝93-94
• 附件94

【參考文獻(xiàn)】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前3條

1 黃鐘暉,廖少明,侯學(xué)淵;錯縫拼裝襯砌縱向螺栓剪切模型的研究[J];巖石力學(xué)與工程學(xué)報;2004年06期

2 況龍川,李智敏,殷宗澤;地下工程施工影響地鐵隧道的實(shí)測分析[J];清華大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版);2000年S1期

3 況龍川;深基坑施工對地鐵隧道的影響[J];巖土工程學(xué)報;2000年03期

，

本文編號：575402