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盾构隧道管片接头高温力学行为与结构剩余承载力研究
| 论文题名： | 盾构隧道管片接头高温力学行为与结构剩余承载力研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;管片接头;高温力学行为;衬砌结构;承载性能 |
| 摘要： | 隧道防火研究不再局限于烟雾控制和人员疏散方面的研究，大量案例表明火灾会对衬砌结构造成严重损坏。管片接头作为盾构隧道衬砌结构的薄弱环节，如何正确评价管片接头高温性能是研究盾构隧道衬砌结构的抗火性能的基础。本文采用数值模拟及理论分析等手段，研究了盾构隧道管片接头高温力学行为、管片构件及衬砌结构承载性能，取得了以下研究成果: (1)建立管片接头二维热力耦合分析模型，分析盾构隧道管片接头高温力学行为，获得了接头温度场、内力重分布及接缝变形的变化规律。通过探讨管片接头高温下抗弯性能，得到了不同受火时间下的管片接头抗弯刚度劣化规律。 (2)分析管片材料高温试验结果获得了高强混凝土、钢筋的高温力学性能劣损规律。以衬砌材料高温力学参数为基础，结合管片构件高温极限承载力试验和理论推导，提出了符合隧道火灾特点的极限承载力简易积分法。 (3)基于荷载结构法及梁-弹簧模型，考虑火灾高温作用导致的衬砌结构强度及刚度非均匀劣化，构建考虑火灾作用的梁-弹簧盾构隧道结构内力计算模型。归纳总结火灾场景的确定方法并提出了管片刚度及接头刚度计算方法。 (4)提出了盾构隧道火灾后剩余承载力计算程序模型，该模型以梁-弹簧模型法为荷载效应计算方法，利用极限承载力简易积分法计算结构抗力并采用极限承载力包络图判定结构承载安全性。 |
| 作者： | 罗超 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 王薇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2014 |
| 正文语种： | 中文 |
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