水資源的可持續(xù)利用與優(yōu)質(zhì)充足的原水供給是經(jīng)濟(jì)社會(huì)持續(xù)發(fā)展的重要保障。為有效解決城市經(jīng)濟(jì)發(fā)展的用水矛盾和長期以來的水資源分布不均衡、水質(zhì)差異大等問題,通過盾構(gòu)輸水隧洞進(jìn)行長距離、跨流域調(diào)水是一項(xiàng)靈活、可靠的解決方案。針對抵抗高內(nèi)壓和反復(fù)水錘沖擊、充分發(fā)揮巖土層圍壓對襯砌承受內(nèi)載的有利作用等性能目標(biāo),提出采用“外襯管片-SCC（自密實(shí)混凝土）填充層-內(nèi)襯鋼管”的三層疊合式襯砌結(jié)構(gòu),形成聯(lián)合受力體系,以提高結(jié)構(gòu)的整體承載和耐久性能。然而,目前國內(nèi)外對于三層疊合式襯砌結(jié)構(gòu)的分析模型及理論研究尚不成熟;對于內(nèi)、外襯聯(lián)合承擔(dān)外載的情況考慮不足;各層襯砌之間的傳力和荷載分擔(dān)機(jī)制還存在爭議,缺乏充分的試驗(yàn)論證。本文以在建的珠江三角洲水資源配置工程為主要依托,針對“管片-SCC-鋼襯”這一特殊型式盾構(gòu)隧洞的結(jié)構(gòu)特征,運(yùn)用結(jié)構(gòu)體系試驗(yàn)、局部構(gòu)件試驗(yàn)、精細(xì)化數(shù)值仿真等手段對三層疊合式襯砌體系的橫向力學(xué)行為與變形特性展開系統(tǒng)研究。本文主要工作和研究成果總結(jié)如下:（1）設(shè)計(jì)了大型復(fù)雜襯砌體系的原型結(jié)構(gòu)試驗(yàn)實(shí)施方案,建立了基于分布式光纖的多層襯砌監(jiān)測系統(tǒng),開展了復(fù)雜外載作用下“管片-SCC-鋼襯”三層疊合式襯砌體... 

【文章來源】：華南理工大學(xué)廣東省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：127 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 多層襯砌發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 多層襯砌力學(xué)性能
        1.2.3 多層襯砌分析模型
    1.3 當(dāng)前研究現(xiàn)狀評(píng)價(jià)
    1.4 本文主要工作及技術(shù)路線
        1.4.1 主要研究內(nèi)容
        1.4.2 技術(shù)路線
第二章 三層疊合式襯砌抗外載足尺結(jié)構(gòu)試驗(yàn)
    2.1 場地平臺(tái)
    2.2 試驗(yàn)構(gòu)件
        2.2.1 外襯管片
        2.2.2 內(nèi)襯鋼管
        2.2.3 中襯SCC
    2.3 模擬系統(tǒng)
        2.3.1 外部水土壓力
        2.3.2 縱向作用力
    2.4 加卸載方案
    2.5 監(jiān)測指標(biāo)
        2.5.1 結(jié)構(gòu)變形發(fā)展
        2.5.2 界面相對位移
        2.5.3 襯砌內(nèi)力響應(yīng)
        2.5.4 SCC裂縫擴(kuò)展
        2.5.5 監(jiān)測元件匯總
    2.6 實(shí)施過程
        2.6.1 底座準(zhǔn)備
        2.6.2 管片拼裝
        2.6.3 鋼管加工
        2.6.4 SCC施工
        2.6.5 系統(tǒng)調(diào)試
    2.7 本章小結(jié)
第三章 三層疊合式襯砌整體形變及界面相對位移特征
    3.1 管片環(huán)徑向變形
        3.1.1 分布形態(tài)與變化趨勢
        3.1.2 側(cè)壓力系數(shù)的影響
        3.1.3 栓釘設(shè)置的影響
    3.2 管片接頭張開量
        3.2.1 分布形態(tài)與變化趨勢
        3.2.2 側(cè)壓力系數(shù)影響
        3.2.3 有/無護(hù)罩封裝對比
    3.3 鋼管環(huán)向應(yīng)變
        3.3.1 分布形態(tài)與變化趨勢
        3.3.2 側(cè)壓力系數(shù)影響
        3.3.3 縱向位置的差異
        3.3.4 栓釘設(shè)置的影響
    3.4 界面相對剝離
    3.5 界面相對滑移
    3.6 本章小結(jié)
第四章 三層疊合式襯砌結(jié)構(gòu)力學(xué)行為和傳力規(guī)律
    4.1 管片內(nèi)力響應(yīng)規(guī)律
        4.1.1 鋼筋混凝土襯砌內(nèi)力算法
        4.1.2 管片環(huán)截面內(nèi)力分析
    4.2 連接螺栓應(yīng)變規(guī)律
        4.2.1 分布形態(tài)與變化趨勢
        4.2.2 側(cè)壓力系數(shù)影響
        4.2.3 栓釘設(shè)置的影響
    4.3 SCC內(nèi)力響應(yīng)規(guī)律
        4.3.1 素混凝土襯砌內(nèi)力算法
        4.3.2 SCC截面內(nèi)力分析
    4.4 SCC與管片截面內(nèi)力分配
        4.4.1 彎矩分配變化趨勢
        4.4.2 軸力分配變化趨勢
        4.4.3 側(cè)壓力系數(shù)影響
        4.4.4 栓釘設(shè)置的影響
    4.5 本章小結(jié)
第五章 基于界面性能的疊合式襯砌結(jié)構(gòu)有限元分析
    5.1 界面性能構(gòu)件試驗(yàn)
        5.1.1 試件設(shè)計(jì)
        5.1.2 加載方案與測點(diǎn)布置
        5.1.3 結(jié)果分析
    5.2 界面性能數(shù)值模型
        5.2.1 建模思路
        5.2.2 材料本構(gòu)
        5.2.3 參數(shù)率定
    5.3 結(jié)構(gòu)體系數(shù)值模型
        5.3.1 基本假定及簡化
        5.3.2 材料及本構(gòu)參數(shù)
        5.3.3 幾何模型及網(wǎng)格
        5.3.4 荷載及邊界條件
    5.4 數(shù)值仿真與足尺試驗(yàn)結(jié)果對比
        5.4.1 結(jié)構(gòu)整體徑向變形
        5.4.2 外襯管片接頭張開
        5.4.3 界面相對剝離/滑移
        5.4.4 內(nèi)襯鋼管環(huán)向應(yīng)變
        5.4.5 中襯SCC環(huán)向應(yīng)變
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
    結(jié)論
    展望
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果
致謝
附件



本文編號(hào)：3182641