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环锚无粘结预应力混凝土衬砌结构优化
| 论文题名： | 环锚无粘结预应力混凝土衬砌结构优化 |
| 关键词： | 环锚锚具;无粘结预应力;预应力混凝土衬砌;环向应力;轴向应力 |
| 摘要： | 环锚无粘结预应力混凝土衬砌结构是一种非常好的应用于压力隧洞的结构形式,尤其适用于内水压较大、山岩情况不好以及由于衬砌开裂使衬砌内的高压水渗入围岩中引起其结构边坡失稳的隧洞工程。无粘结环锚锚固形式可以使锚索的应力沿程损失非常小,从而能够有效的减小衬砌厚度、锚索根数及锚具槽数量,大大的降低了成本,在我国有非常好的应用前景。但由于这种结构形式是一种新型的结构形式,在我国的应用还较少,在使用过程中暴露了许多问题,所以亟待优化。本文针对以上问题及水工高压隧洞环锚无粘结预应力混凝土衬砌的结构特性,提出了将锚索钢绞线设置在衬砌外侧表面、锚具槽设置在衬砌底部的结构优化方案,并对结构优化依据及可行性进行了分析。在此基础上,采用有限元方法计算分析了结构优化前后衬砌混凝土中预应力分布状态。结果表明,提出的结构优化方案,可显著减小隧洞岩石开挖工程量、衬砌混凝土浇筑量和锚索无粘结钢绞线用量;在保持衬砌预压应力水平不变的基础上,环向预压应力分布更为均匀,低应力区范围显著减小;把锚具槽设置在衬砌底部,使锚具槽混凝土易于回填密实,增强了锚具保护可靠性。 本文通过计算不同衬砌厚度、不同锚索根数、不同锚具槽间距的衬砌模型,对衬砌内侧关键位置的预加应力值进行比较分析,找到了衬砌厚度、锚索根数、锚具槽间距与衬砌内环向应力和轴向应力之间的函数关系,为以后的理论研究提供依据。 |
| 作者： | 张博 |
| 专业： | 建筑材料 |
| 导师： | 亢景付 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 天津大学 |
| 学位年度： | 2012 |
| 正文语种： | 中文 |
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