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大变形隧道钢拱架自适应节点轴压性能研究
| 题名： | 大变形隧道钢拱架自适应节点轴压性能研究 |
| 作者： | 何满潮;王博;陶志刚;乔亚飞;肖颖鸣 |
| 作者单位： | 同济大学地下建筑与工程系;中国矿业大学(北京)深部岩土力学与地下 工程国家重点实验室 |
| 关键词： | 隧道工程;软岩大变形;让压支护;自适应节点;滑移阻力 |
| 摘要： | 针对挤压型软岩隧道大变形问题，基于能量释放的让压支护理念，发明了一种适用于软岩大变形隧道的自适应钢拱架节点;该节点通过滑移实现让压，能够显著降低围岩压力，充分发挥支护材料的性能。通过理论计算与室内试验，研究了自适应节点的轴向承载特性，证实了自适应节点的可行性和让压性能，并总结了自适应节点工作的4个阶段:弹性变形阶段、恒阻滑移阶段、压实阶段和塑性变形阶段。建立了考虑自适应节点细部构造的三维精细化模型，并基于理论解析和试验结果进行了对比分析。研究结果表明:自适应节点能够在保持恒定滑移阻力的同时产生较大变形，对比传统钢架连接节点具有较高的可压缩性;自适应节点的滑移阻力随螺栓扭矩的增大而增大，螺栓扭矩在70，80，90，100N•m时，理论值、模拟值和试验值吻合较好。对比分析设置自适应节点的钢拱架和传统钢拱架的支护效果可知:在相同收敛变形时，设置自适应节点可使钢拱架的内力显著降低，但在节点处出现了应力集中;设置自适应节点可使钢拱架的极限收敛变形提升10倍左右.能够更好地适应隧道大变形。新型自适应节点取材方便、构造简单，可以为高地应力区软岩公路隧道大变形支护技术研究提供新的思路，但其与围岩的相互作用还未探明，要在实际工程中应用还有待进一步的研究。 |
| 期刊名称： | 中国公路学报 |
| 出版年： | 2021 |
| 期： | 05 |
| 页码： | 1-10 |
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