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装配式下穿隧道结构力学特征及抗震性能研究
| 论文题名： | 装配式下穿隧道结构力学特征及抗震性能研究 |
| 关键词： | 装配式下穿隧道;结构力学;抗震性能 |
| 摘要： | 近年来，我国掀起了大力修建装配式混凝土建筑的浪潮。与现浇混凝土结构相比，装配式技术具有高效、经济和环保的显著优点，因此与政府所倡导的建筑行业转型升级战略十分契合。然而，该技术目前广泛应用于房建和桥梁工程中，而在地下工程方面，特别是在明挖大断面地下工程中的应用更是寥寥无几。我国在地下工程预制化技术的研究还相对缺乏，有诸多关键技术亟待解决，如：预制构件型式的选择、接头设计与接缝防水、预制结构抗震性能等。鉴于此，开展明挖装配式下穿隧道力学特征研究具有重要的现实意义。 论文以成都市一环路磨子桥装配式下穿隧道工程为依托，针对浅埋大跨明挖装配式下穿隧道结构受力复杂的特点，采用数值计算、室内试验和理论分析相结合的方法，进行了相关研究，取得主要成果和结论如下： （1）建立装配式下穿隧道整体力学模型，分析了结构在运营阶段荷载作用下的受力和变形特征；并与整体现浇结构对比，得到了结构的最不利截面和接头刚度折减系数。 （2）建立内置抗剪钢箱的装配式隧道结构模型，通过改变相关参数（钢箱数量、钢箱厚度、材料等级），分析了不同工况下结构的承载能力差异；并与现浇结构对比分析，得出了合理的装配式隧道结构组合方案。 （3）运用数值模拟软件建立“螺栓+抗剪钢箱”混合连接局部接头模型，计算低周往复动荷载作用下接头的力学特征；通过改变相关参数，分析接头的应力分布、破坏形态、滞回曲线、骨架曲线、延性和耗能性，并与整体现浇接头模型对比，评估依托工程采用接头的抗震性能。 （4）开展了高温环境下钢筋混凝土结构温度传播规律室内试验研究。探明了单面受火条件下钢筋混凝土梁内部温度传播规律；运用有限元手段对试验过程进行了再现，验证了有限元模型的可行性。基于室内试验成果，对混凝土热传导参数进行了优化，并对实际工程装配式下穿隧道进行瞬态热-应力耦合分析，提出了结构在火灾工况下的最不利截面。 |
| 作者： | 张秋实 |
| 专业： | 建筑与土木工程 |
| 导师： | 李化云;张洋 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 西华大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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