隨著我國城市化進程的不斷推進以及“海綿城市”相關理念的提出,地下綜合管廊的修建意義日益凸顯。由于傳統(tǒng)施工方法的局限性,預制預應力管廊工法便呼之欲出。本文重點分析了預制預應力管廊結構橫向、縱向抗彎剛度有效率及其影響因素,同時討論了預制預應力與整體現澆結構受力的差異,并結合現場的監(jiān)測數據對預制預應力管廊施工階段的受力性能進行了研究。具體內容如下:歸納總結出預制預應力管廊的適用性、斷面形式、縱向連接方式以及分塊數量的影響因素。采用結構力學的基本計算方法對矩形斷面預制預應力管廊進行受力分析,得到存在橫向接頭時的橫向抗彎剛度有效率計算公式;參照盾構隧道縱向抗彎剛度有效率的計算公式,推導出預制預應力管廊縱向抗彎剛度有效率計算公式;結合預應力筋連接結構接頭部位的計算方法,得出縱向采用預應力筋連接的預制預應力管廊的縱向抗彎剛度有效率的計算公式。依托實際工程,對整體現澆結構以及預制預應力結構分別建立數值分析模型。研究預制預應力結構的受力性能,結果表明:(1)預制預應力管廊由于橫向以及縱向螺栓的存在,使得預制結構無論頂板還是側墻受力性能都發(fā)生較大變化,連接螺栓承擔大部分的拉應力,混凝土承擔大部分壓應力;(2)半整體式結構其橫向抗彎剛度有效率為0.997,幾乎無折減;(3)縱向采用螺栓連接的預制預應力管廊其縱向抗彎剛度有效率為0.5,縱向采用預應力筋連接的預制預應力綜合管廊,其縱向抗彎剛度有效率約為0.8;(4)管節(jié)寬度對預制預應力管廊縱向抗彎剛度有效率的影響較小,縱向連接螺栓的數量以及縱向預應力筋的截面面積,對縱向抗彎剛度有效率的影響較大。通過現場監(jiān)測數據和數值模擬結果進行對比,得出切實有效的數值模擬方法,同時得出結構在不對稱荷載作用下,鋼筋仍處于彈性受力階段,即結構在施工階段的安全性可靠。
【學位單位】：長安大學
【學位級別】：碩士
【學位年份】：2018
【中圖分類】：TU990.3
【部分圖文】：

長安大學碩士學位論文在接頭部位的主要經歷了消壓、屈服以及極限破壞三個基本階段。試驗結果表明在接頭部位，其抗彎承載力是相應設計彎矩的 2.1 倍，而且接頭部位的抗彎剛度受外荷載的影響較大，隨著外荷載的增大接頭部位的抗彎剛度逐漸減小。接頭部位的延性系數高達 2.8接頭拼縫位置處的轉角延性系數可達 3.1。通過上述的試驗結果表明：在四壁等值且對稱的荷載作用下，預制預應力管廊的主要受力過程大體分為：結構開裂、鋼筋屈服、結構整體破壞三個基本階段。胡翔、薛偉辰的研究成果不僅為世博會園區(qū)的管廊建設提供了技術服務，同時也為今后預制預應力綜合管廊在全國范圍內的推廣提供了理論支撐。如圖 1.1 所示為接頭破壞試驗，試件整體變形實驗如圖 1.2 所示：

長安大學碩士學位論文在接頭部位的主要經歷了消壓、屈服以及極限破壞三個基本階段。試驗結果表明在接頭部位，其抗彎承載力是相應設計彎矩的 2.1 倍，而且接頭部位的抗彎剛度受外荷載的影響較大，隨著外荷載的增大接頭部位的抗彎剛度逐漸減小。接頭部位的延性系數高達 2.8接頭拼縫位置處的轉角延性系數可達 3.1。通過上述的試驗結果表明：在四壁等值且對稱的荷載作用下，預制預應力管廊的主要受力過程大體分為：結構開裂、鋼筋屈服、結構整體破壞三個基本階段。胡翔、薛偉辰的研究成果不僅為世博會園區(qū)的管廊建設提供了技術服務，同時也為今后預制預應力綜合管廊在全國范圍內的推廣提供了理論支撐。如圖 1.1 所示為接頭破壞試驗，試件整體變形實驗如圖 1.2 所示：

在現場進行現澆形成整體的過程。疊合式管廊具有以下特點：1）用于疊合的底板、墻板以及頂板都采用工廠預制，現場進行裝配，因此現場所需模板數量大幅減小，但是與此同時需要大量的混凝土現場澆筑工作，因此施工工期相來說較長。2）由于對管廊整體進行了多部分的劃分，因此預制構件較輕，可方便運輸以及吊，對于多艙管廊或者斷面形式較大的管廊其適用性較強。3）各疊合板塊通過現澆混凝土進行連接貫通，可通過現澆混凝土進行防水構造的置，因此整體的防水性能較好。而目前，我國的綜合管廊一般還只局限于明挖現澆法施工工法。而事實證明，該種工工藝不管是在施工質量還是建設周期，乃至環(huán)境保護等各方面都存在諸多弊端。比而言，預制拼裝的施工工藝（如圖 2.2）就有著不可替代的優(yōu)勢。
【參考文獻】

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1 王瑀;;市政綜合管廊的發(fā)展及應用[J];改革與開放;2015年06期

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本文編號：2851912