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《湛江灣跨海盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)靜力特性研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫(kù)。
1、工程碩士學(xué)位論文湛江灣跨海盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)靜力特性研究作者姓名趙瑞工程領(lǐng)域建筑與土木工程校內(nèi)指導(dǎo)教師楊小平副教授校外指導(dǎo)教師史海歐教授級(jí)高工所在學(xué)院土木與交通學(xué)院論文提交日期2018年5月StudyonStaticCharacteristicsofLiningStructureofZhanjiangBaySea-crossingShieldTunnelCandidate：ZhaoRuiSupervisor：Assoc.Prof.YangXiaopingProf.Sn.EngrShiHaiouSouthChinaUniversityofTechnologyGuangz
2、hou,China摘要近年來(lái)，隨著盾構(gòu)修建技術(shù)的日益成熟和機(jī)械設(shè)備的不斷進(jìn)步，我國(guó)跨海越江隧道的建設(shè)如火如荼，水下盾構(gòu)隧道面臨高水壓、大埋深、長(zhǎng)距離及海水環(huán)境下的耐久性等問(wèn)題一直是學(xué)者們研究的重點(diǎn)。由于海底江底地質(zhì)勘察難度大，且易受到降雨潮汐的影響，使得水下盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)處于復(fù)雜的荷載狀態(tài)，研究水下盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的力學(xué)行為，對(duì)評(píng)估結(jié)構(gòu)的安全狀態(tài)十分必要。盡管目前對(duì)水下盾構(gòu)隧道的研究已取得大量成果，但在管片結(jié)構(gòu)數(shù)值模擬方面仍存在較大改進(jìn)空間?，F(xiàn)有數(shù)值模型對(duì)管片的模擬多采用一維梁?jiǎn)卧蚨S殼單元，較難有效、真實(shí)地反映管片接頭的細(xì)部構(gòu)造；而采用三維實(shí)體單元建立的精細(xì)有
3、限元模型尚不多見(jiàn)。鑒于此，本文依托湛江灣跨海輸水盾構(gòu)隧道工程建立三維實(shí)體有限元模型，對(duì)管片整環(huán)力學(xué)性能、管片接頭承載性能開(kāi)展研究。本文主要研究?jī)?nèi)容及成果如下：（1）基于現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)資料，分析了管片環(huán)受力鋼筋在整個(gè)監(jiān)測(cè)過(guò)程的應(yīng)力變化。考慮錯(cuò)縫拼裝條件下存在的三維耦合效應(yīng)，建立“1個(gè)整環(huán)+2個(gè)半環(huán)”三維實(shí)體精細(xì)化有限元模型，將數(shù)值計(jì)算結(jié)果與現(xiàn)場(chǎng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)比，驗(yàn)證了模型的可靠性。（2）基于建立的有限元模型，研究了不同水壓、不同地層側(cè)壓力系數(shù)、不同封頂塊位置對(duì)盾構(gòu)隧道整環(huán)力學(xué)性能的影響，分析了管片環(huán)拱頂、拱底、左右拱腰的關(guān)鍵點(diǎn)位移量和各接頭接縫張開(kāi)量及對(duì)應(yīng)連接螺栓應(yīng)力的變化規(guī)律
4、。（3）在上述模型的基礎(chǔ)上，討論了低外水位和高外水位條件下內(nèi)水壓作用對(duì)盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的受力及變形的影響，得到了管片環(huán)關(guān)鍵點(diǎn)位移量和各接頭接縫張開(kāi)量的變化規(guī)律。（4）針對(duì)水下盾構(gòu)隧道管片縱縫不同的連接螺栓形式，建立了斜螺栓連接和彎螺栓連接的管片縱縫接頭有限元模型，分析了不同軸力水平下管片接頭的承載能力，并對(duì)比了兩種連接螺栓的管片縱縫接頭承載能力的差異，得出了管片接頭接縫張開(kāi)量隨彎矩變化的規(guī)律。關(guān)鍵詞：跨海盾構(gòu)隧道；管片襯砌結(jié)構(gòu)；力學(xué)行為；數(shù)值仿真IABSTRACTInrecentyears,withtheincreasingimprovementofshieldco
5、nstructiontechniquesandmechanicalequipment,theconstructionofChina'scross-seaorcross-rivertunnelsisinfullswing.Theproblemsofhighwaterpressure,largedepthofburial,longdistance,anddurabilityinseawaterenvironmentsfacingunderwatershieldtunnelshavebeenthefocusofscholars'research.Duetothediffi
6、cultyingeologicalsurveyinthebottomoftheriverbedanditsvulnerabilityofrainfall,theliningstructureofunderwatershieldtunnelsisincomplexstateofwaterandsoilloading.Itisnecessarytoevaluatethesafetystatusofthestructurebyresearchingonmechanicalbehaviorofliningstructureofunderwatershieldtunnel.A
7、lthoughthestudyofunderwatershieldtunnelhasbeendonealot,thereisstillmuchroomforimprovementinnumericalsimulationofsegmentstructures.Theexistingnumericalmodelusesone-dimensionalbeamelementortwo-dimensionalshellelementforthesimulationofthesegment,whichisdifficulttoeffectivelyandtrulyshow
