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运营条件下盾构区间扩建地铁车站关键结构力学状态研究
| 论文题名： | 运营条件下盾构区间扩建地铁车站关键结构力学状态研究 |
| 关键词： | 地铁车站;搭接构件;拆除构件;内力分布;盾构区间 |
| 摘要： | 论文以北京地铁3号线运营盾构区间扩建地铁车站技术研究为工程背景，全面分析研究了国内外在盾构隧道基础上扩建车站的工程案例，并重新分析了以往1∶10整体模型和1∶1原型“搭接构件”试验的成果。同时独立开展了1∶1“组合安装分块拆除”式管片的力学试验。以此为基础，开展了相应的数值模拟工作，以寻找既有盾构管片结构与新扩建结构连接部位（搭接构件），以及开口管片（拆除构件）拆除过程中内力组合的“临界状态”。 从以上研究工作中取得的创新性进展如下:论文建立了搭接及拆除这两种关键构件（搭接构件、拆除构件）的失效与失稳准则，提出了其存在的内力组合临界状态包络线。在此基础上，进一步提出了扩建车站设计三种关键参数（即车站埋深、侧站台区宽度及纵向柱间距）等因素，在关键构件临界状态内力组合包络线中的合理参数选取组合。从而为扩建车站宏观设计参数的合理确定提供独特的力学依据。 经过本文的研究，作者取得了以下一些认识:在确保区间列车运行安全条件下扩建车站结构，盾构区间的结构设计应采取以下技术措施:(1)在扩建区域内，盾构隧道单层管片结构内应设置一定厚度的整体式内衬结构，除提供防水储备外，其力学机制是满足隧道结构在开口扩建过程中的变形控制要求，为此，在考虑通风要求情况下，盾构隧道的内径，单线情况需要扩大至8m左右;双线情况需要扩大至11m左右;(2)可拆除管片应设计成组合安装、分块拆除方式。以满足管片拆除过程中的施工安全要求;(3)扩建车站与既有盾构的连接，应在盾构隧道的连接管片处进行连接钢板及连接配筋设计;(4)在扩建区域内的盾构管片设计，应满足扩建过程中的特殊内力要求;(5)在扩建区域内，盾构管片应采用通封拼装方式。 |
| 作者： | 彭智勇 |
| 专业： | 桥梁与隧道工程 |
| 导师： | 刘维宁 |
| 授予学位： | 博士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2016 |
| 正文语种： | 中文 |
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