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地铁隧道衬砌结构裂缝演化及其对结构安全性影响研究
| 论文题名： | 地铁隧道衬砌结构裂缝演化及其对结构安全性影响研究 |
| 关键词： | 地铁隧道;衬砌结构;裂缝演化;承载力;安全性评估 |
| 摘要： | 地铁拥有快捷高效的特点，可以很好的解决城市拥堵问题，其建设速度一直保持着高速增长。与此同时，随着地铁运营时间的越来越长，其病害情况也暴露的越来越为严重。本文在现场调研、广泛查阅资料的基础上，对北京地铁病害情况进行了统计，据此确立纵向裂缝为主要研究内容，并分别采用模型试验与数值模拟的手段，对研究内容进行了详细的分析，主要研究工作内容如下: (1)对北京地铁1号线、2号线、5号线、6号线、7号线、8号线及10号线及机场线共8条线路103个区间的病害情况进行了详细统计，获取了北京地铁总体病害情况以及不同工法施工区间，不同衬砌结构裂缝的分布规律，并为后续研究内容、研究工况提供依据。 (2)针对研究内容，确立采用1∶10的模型试验方法，通过26组室内配合比试验，得到了水∶石膏∶胶（羧甲基醚化淀粉）=0.65∶1∶0.01的配比可以很好的模拟1∶10比尺下C30混凝土的特性，满足试验相似比的要求。 (3)设计了一套用于对结构进行加载和量测的试验装置，利用千斤顶分级加载的方式对试件进行加载。试验过程表明，该装置可以很好的满足试验精度要求，同时模型结果与数值模拟结果规律性基本保持一致，进一步验证了试验装置的可行性以及试验结果具有参考价值。 (4)采用模型试验的方法，研究了完好衬砌结构在分级加载过程中，裂缝从产生、发展到结构最终破坏的全过程。同时设计了8种工况，研究了带裂缝衬砌结构裂缝深度、长度、宽度对结构承载力的影响。 (5)通过ABAQUS有限元软件，对完好衬砌结构在分级加载过程中裂缝演化规律进行了进一步分析，同时设计了11种工况，研究了带裂缝衬砌结构裂缝位置、深度、长度、宽度对结构承载力的影响，并与模型试验的结果进行了对比。 (6)利用模型试验和数值模拟得到的规律结果，对北京地铁6号线花园桥站—白石桥南站、北海北站—金台路站共6个区间的裂缝情况进行了评价，并给出了相应意见。 |
| 作者： | 刘璇 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 苏洁 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2018 |
| 正文语种： | 中文 |
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