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高温下盾构隧道接缝结构受力特性分析及可靠度研究
| 论文题名： | 高温下盾构隧道接缝结构受力特性分析及可靠度研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;接缝结构;受力特性;可靠度;数值模拟 |
| 摘要： | 随着国内地铁的快速发展，盾构隧道建设项目也逐渐增多。伴随而来的安全问题，尤其是火灾下盾构隧道的结构安全，成为了现有关注的热点之一。盾构隧道是由管片通过接头拼装而成的，一旦发生火灾，不仅管片构件会发生损伤，作为薄弱环节的接缝结构在高温下的受力特性，其也将对隧道结构安全造成极大的损害;同时，接缝结构是隧道防水的关键，其高温下的灾变行为，如接缝变形过大导致漏水等，将极大的影响盾构隧道的使用功能。可见，如何确定高温下盾构隧道接缝结构的受力特性，并以此为依据评估其安全性及可靠性，是未来盾构隧道火灾评估的关键。因此本文针对高温下盾构隧道接缝结构受力特性进行以下研究: 1.建立接头结构三维数值模型，确定火灾下接缝结构的温度分布规律，重点研究高温下手孔局部及连接螺栓的升温历程;揭示不同轴力、偏心距荷载组合下的接缝结构张开量变化规律;探究高温作用过程中螺栓与混凝土结构的应力应变变化规律，并分析接缝结构受压区高度变化规律。 2.基于接头结构常温受力模型，考虑接缝结构衬垫的影响，结合数值模拟结果，分析了接缝在装配-正常运营-火灾高温全过程下的力学行为和变形机理;建立了高温下接头结构受力模型，制定高温下接缝结构接头刚度理论计算方法，并根据数值模拟给出的温度场结果进行计算，进而与数值模拟结果进行对比分析，验证理论算法的可行性。 3.基于接缝结构在火灾高温下的力学模型，分析盾构隧道接缝结构高温失效模式，给出火灾高温下接头结构的失效功能函数，并以此为依据结合验算点法计算衬垫厚度、螺栓位置、衬砌厚度等不同参数对接缝结构可靠度的影响规律;结合可靠度分析及数值模拟结果，给出了相应的地铁盾构隧道接缝防火建议。 |
| 作者： | 黄叙 |
| 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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