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考虑临时支撑垫块的沉管隧道管段结构静力计算方法研究
| 论文题名： | 考虑临时支撑垫块的沉管隧道管段结构静力计算方法研究 |
| 关键词： | 沉管隧道;管段结构;静力计算;临时支撑垫块 |
| 摘要： | 沉管隧道管段不均匀沉降和接头的不恰当处理，经常导致管段开裂、渗漏等问题。本文基于浙江省舟山沈家门港海底沉管隧道，首次考虑临时支撑垫块对沉管隧道内力的影响，主要通过实验分析、理论推导及有限元模拟对管段沉降及受力进行了深入分析。本文主要研究成果及创新点如下: (1)针对半刚半柔性的连接方式，沉管隧道接头采用滑动支座和剪切弹簧形式，这样既能传递弯矩，同时也可以传递管段之间的接触力。在弹性地基梁法基础上考虑临时支撑垫块作用，提出了一个沉管隧道内力的理论计算模型。 (2)基于舟山市沈家门港海底沉管隧道，进行室内1∶10缩尺寸模型试验，分析一端固定一端自由、是否夹杂回淤、不同浓度砂水比三种不同工况对基础层压缩模量Es取值的影响。研究结果表明一端固定一端自由工况对Es取值影响最大、回淤工况其次、砂水比减小工况最小。 (3)分别对无临时支撑垫块工况和有临时支撑垫块工况沉管隧道管段内力计算结果进行比较，并且研究临时支撑垫块不同位置对沉管隧道管段内力的影响。研究结果表明有临时支撑垫块弯矩发生突变，改变了管段的受力，进而会导致管段开裂;采用固定支撑形式模拟临时支撑垫块更为合理;临时支撑垫块最不利位置为靠近管段1/4位置处，其次分别为1/2、1/3、1/5位置处。 (4)对舟山沈家门港沉管隧道纵截面内力、横截面内力和地基反力做了详细计算，结论如下:有临时支撑垫块的工况下，建议支撑处位置的管段设计按照临时支撑垫块的弯矩值进行计算;地基反力随时间的变化曲线基本不变，原因是沉管隧道管段较长，地基在经历了一段时间沉降后又恢复到了原来的位置。 (5)采用MIDAS/GTS软件对舟山沈家门港海底沉管隧道进行了三维数值模拟，分析各个管段的不均匀沉降，发现接头两端的沉降差约为无临时支撑垫块情况下的1.6倍，有临时支撑垫块的沉管隧道整体的沉降要大于无临时支撑垫块的工况。 |
| 作者： | 邢建见 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 魏纲 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 浙江大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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