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带肋钢板混凝土组合衬砌结构受力变形特性研究
| 论文题名： | 带肋钢板混凝土组合衬砌结构受力变形特性研究 |
| 关键词： | 带肋钢板;衬砌结构;力学特性;变形规律;混凝土;盾构隧道 |
| 摘要： | 近年来，地铁盾构隧道的广泛运用使得盾构隧道衬砌结构的质量和安全问题越来越突出。现有盾构隧道衬砌结构主要以装配式管片衬砌结构为主，但由于管片衬砌结构存在着大量的环缝和纵缝，降低了衬砌结构的整体性，同时也给隧道衬砌结构的防水带来极大的困难。当管片衬砌结构在外部荷载以及较高水压作用时，将会导致衬砌结构产生过大的横向变形以及出现渗漏水，从而引发管片之间接缝张开、管片衬砌开裂、管片连接螺栓失效等现象，进而导致衬砌结构破坏，给隧道正常运营带来了极大的安全隐患。目前，盾构衬砌结构的研究主要以钢筋混凝土管片为主，对其他形式的盾构衬砌结构研究则较少。因此，开展不同盾构衬砌结构的研究，具有重要意义。 为了解决盾构管片衬砌结构存在的诸多问题，首次提出采用带肋钢板混凝土组合结构代替管片结构用于盾构隧道衬砌的设计和施工。以某地铁盾构隧道工程为背景，采用ANSYS有限元分析软件作为研究工具，开展了对带肋钢板混凝土组合衬砌结构在外荷载作用下的受力和变形特性研究。在数值模拟计算之前，首先对带肋钢板混凝土组合衬砌结构设计与施工工艺进行了介绍，然后对数值模型的建立工程进行了详细描述。 考虑到钢板厚度、肋板数量以及肋板高度等因素对带肋钢板混凝土组合衬砌结构受力和变形特性的影响，建立了多种典型工况下带肋钢板混凝土组合衬砌结构三维数值计算模型，对不同影响因素下衬砌结构的受力和变形特性进行了详细的分析研究，并对衬砌结构在不同影响因素下的受力和变形规律进行了总结。 通过对上述问题的分析研究加深了对带肋钢板混凝土组合衬砌结构的认识，为以后盾构隧道工程建设中结构形式的选择提供参考和借鉴。 |
| 作者： | 陈士魁 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 孔德森;张衍信 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 山东科技大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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