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循环荷载作用下水下软土中隧道长期沉降变形研究
| 论文题名： | 循环荷载作用下水下软土中隧道长期沉降变形研究 |
| 关键词： | 水下隧道;沉降变形;循环荷载 |
| 摘要： | 目前我国轨道交通发展迅速，穿越江河湖海的水下隧道成为连接两岸的首选交通方式。然而，由于水下软土隧道长期受到高水压、波浪荷载以及列车循环荷载的作用，隧道周围土体的固结沉降性状呈现出与一般地下隧道不同的特性。目前，已有学者通过大型有限元软件对水下软土隧道的工作状态进行模拟，并得到了其沉降变形预测值，但是水下软土隧道长期沉降变形的性状仍有待进一步分析。本文基于Terzaghi-Rendulic二维固结理论进行分析，通过保角变换求解得到了隧道衬砌局部渗漏时底部沉降的解析解，对波浪荷载作用下水下隧道周围土体的长期沉降性状进行理论研究，并系统地分析了水下隧道在波浪荷载和列车荷载共同作用下的沉降变形特性，主要工作内容如下: (1)将半无限平面内的二维固结问题根据通过保角变换映射到保角变换环域内进行求解，其中，水动力荷载等于作用在河床表面的孔隙水压力，土体中超孔压累积值基于Gibbs自由能和应力内时理论给出的循环荷载作用下计算模型得出。本文推导计算了波浪荷载作用下水下隧道底部土体沉降变形的解析解，并对隧道周围土体在水动力作用下的沉降特性进行分析。 (2)在考虑衬砌局部渗透和隧道周围波浪荷载累积孔压的基础上，计算得到局部渗漏边界下隧道周围土体的沉降变形，分析了水位变化作用下，不同相对渗透系数时软土隧道周围土体的沉降变形性状。 (3)在考虑水位波动的长期影响的基础上，基于循环荷载下土体塑性变形计算公式，对列车荷载作用下隧道周围土体的塑性变形累积量进行计算，并将超孔隙水压力消散产生的固结沉降与动力荷载下产生的塑性形变叠加计算，求得隧道底部土体的沉降变形量。 |
| 作者： | 孙碧虹 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 蒋军 |
| 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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