發(fā)布時間：2021-01-24 16:35

　　頂管法施工是一種環(huán)境有好的、現(xiàn)代化的隧洞、管道施工方法。該工法具有對環(huán)境的擾動小,造價低,周期短等優(yōu)點,在市政工程中得到廣泛使用。隨著城市發(fā)展的需要,頂管頂進長度和承受的軸向頂推力不斷增大,按常規(guī)設(shè)計的頂管發(fā)生破損事故時有發(fā)生。本文采用理論分析、數(shù)值模擬、模型試驗相結(jié)合的研究方法,開展高強混凝土頂管軸向受力變形與承載力研究,對解決長距離頂管破損問題具有重要的理論意義和應用價值。本文首先分析了現(xiàn)行頂管在頂推力和圍巖共同作用下受力變形計算理論,引入混凝土三向應力狀態(tài)下的破壞準則,給出了高強混凝土頂管軸向極限承載力計算公式。其次,基于相似理論,開展了原材料頂管物理模型試驗,試驗表明,鋼筋豎向配筋率和混凝土強度等級成非線性正比關(guān)系,配筋率從0.4%提高到0.5%管體的豎向承載力提高了15.53%,混凝土強度等級從C50提高到C60管體的豎向承載力提高了27.37%;并基于試驗結(jié)果給出了頂管豎向承載力半理論半經(jīng)驗計算公式。分析了豎向配筋率、混凝土強度等級、以及軸向頂推力與圍巖作用的之比對頂管承載力的影響。最后,采用ANSYS計算軟件,分析了豎向配筋率、混凝土強度等級、以及軸向頂推力與圍巖作用的之... 

【文章來源】：安徽理工大學安徽省

【文章頁數(shù)】：79 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

技術(shù)進度圖

圖 3 混凝土強度對應力應變的影響Fig2 The influence of Concrete strength on stress-strain curv上圖表示不同強度混凝土的應力應變關(guān)系的比較，從上圖我們點：凝土的應力峰值與混凝土的強度等級有關(guān)，強度越高混凝土的強度等級混凝土到達峰值是的應變也不一樣，高強混凝土峰值通混凝土 0.002。凝土應力應變曲線在下降段時，其二者的表現(xiàn)出的趨勢也不一到達峰值后的下降階段線段比較陡峭，而普通混凝土下降較 高。下降階段越陡峭說明混凝土的脆性越大，而且脆性與混凝土度越大脆性越明顯。而普通混凝土下降平緩，更多的表現(xiàn)出延現(xiàn)這樣的差異是因為當混凝土受到外荷載作用時，內(nèi)部出現(xiàn)裂發(fā)展產(chǎn)生滑移時，此時粗集料已經(jīng)被剪斷，故混凝土抗外荷載應力應變曲線上即為曲線下降段下降較陡。

混凝土在泊松比 的不同主要集中在非區(qū)別，美國的 ACI 委員會經(jīng)過試驗研究比在 0.2~0.28 之間。但是在非彈性階段松比小于普通混凝土。管受力分析頂進過程中即受到周圍土層的壓力又受節(jié)先對其受到的單一的力作用下進行分析如下。受到圍壓作用時截面應力均布荷載作用，可以簡化為厚壁圓筒在對稱問題，按照彈性理論，頂管各個截

【參考文獻】：
期刊論文
[1]深基巖凍結(jié)井筒外層井壁力學特性試驗研究[J]. 徐進,姚直書,王鳳嬌,李必達.  煤炭技術(shù). 2016(11)
[2]巖石厚壁圓筒試驗破壞的細觀力學機制[J]. 周喻,吳慶良,杜曉偉,吳順川,高永濤.  巖石力學與工程學報. 2016(09)
[3]特厚表土層鋼板混凝土復合井壁豎向承載力試驗研究[J]. 姚直書,余貴華,程樺,榮傳新.  巖土力學. 2010(06)
[4]特厚沖積層凍結(jié)井壁受力機理與設(shè)計優(yōu)化[J]. 姚直書,程樺,黃小飛.  西安科技大學學報. 2010(02)
[5]深厚沖積層高強鋼筋混凝土井壁力學特性研究[J]. 榮傳新,王秀喜,程樺,姚直書.  巖石力學與工程學報. 2008(S1)
[6]鋼管頂管設(shè)計計算方法的研究[J]. 彭夏軍,毛煒,葛春輝.  特種結(jié)構(gòu). 2007(03)
[7]疏水沉降地層豎向可縮性井壁附加力分布規(guī)律研究[J]. 程樺,蘇俊,姚直書.  巖土力學. 2007(03)
[8]深表土中高強鋼筋混凝土井壁力學性能的試驗研究[J]. 姚直書,程樺,楊俊杰.  煤炭學報. 2004(02)
[9]用ANSYS模擬鋼筋混凝土的常見問題與對策[J]. 齊鋒,張有才,湯廣田.  焦作工學院學報(自然科學版). 2003(04)
[10]現(xiàn)代非開挖地下管線施工方法及適用范圍[J]. 張偉,王鵬.  地質(zhì)與勘探. 1998(01)

碩士論文
[1]西部地區(qū)凍結(jié)井筒內(nèi)層井壁力學特性研究[D]. 吳娟.安徽理工大學 2013
[2]深厚表土中復合井壁受力及結(jié)構(gòu)形式研究[D]. 侯俊友.河南理工大學 2012
[3]新型單層凍結(jié)井壁結(jié)構(gòu)試驗研究[D]. 易典.安徽理工大學 2010
[4]雙層鋼板高強混凝土復合井壁豎向承載力研究[D]. 余貴華.安徽理工大學 2008



本文編號：2997572