原文传递
管片错台对盾构衬砌结构安全性影响及评价研究
| 论文题名： | 管片错台对盾构衬砌结构安全性影响及评价研究 |
| 关键词： | 盾构隧道;管片错台;衬砌结构;承载力;变形规律 |
| 摘要： | 近年来随着越来越多的地铁隧道投入运营，造成服役期地铁隧道病害问题日益突出。这些病害对隧道结构安全性及可靠性产生不利影响，不仅缩短了隧道结构的使用寿命增加了维修养护成本，而且也给地铁的正常运营带来较高的风险隐患，甚至会危及地铁的行车安全，造成负面的社会影响。 尤以运营期盾构隧道病害情况最为复杂，因此，本文首先基于地铁隧道病害统计分析，确定论文主要研究对象为盾构隧道管片错台病害；再分别通过理论推导和数值试验的方法，深入系统的研究了管片错台对管片局部接头和整体衬砌结构受力、变形规律、破坏特征以及承载能力的影响规律；据此提出了错台病害影响下管片结构的安全性控制指标和控制标准，并依据盾构管片所处工作状态的不同，提出了管片结构安全分区评价方法，并在实际工程中进行应用。主要研究工作内容如下： （1）运营期地铁隧道病害统计与分析。基于地铁隧道病害调研，归纳并分析了地铁车站和盾构隧道常见病害分布规律，聚焦高频病害出现部位——管片接头，确定盾构隧道管片错台病害为本文研究对象。基于北京地铁部分盾构隧道病害检测结果，对管片错台病害作详细统计分析，总结了管片错台病害的分布特征和一般规律。 （2）管片错台影响下管片接头刚度理论研究。基于平面型接头抗弯刚度理论，推导了管片错台影响下管片接头抗弯刚度理论公式，并采用局部接头数值试验的方法验证了理论公式的有效性，进而对管片错台影响下管片接头抗弯性能进行深入分析，得出管片错台量与管片接头抗弯刚度之间的关系曲线。 （3）管片错台对盾构隧道衬砌结构影响研究。利用ABAQUS软件建立连续三环盾构衬砌错缝拼接有限元模型，采用地层-结构计算方法，考虑盾构管片环向和纵向接头的综合影响，对不同错台工况下的管片结构受力特征和变形规律做了深入分析，并与理论公式和局部接头数值试验结果进行了对比。 （4）管片错台影响下盾构衬砌结构安全性评价研究。基于对理论公式和数值模拟结果的分析，提出管片错台影响下管片结构安全分区评价的方法，提出了管片错台影响下管片结构的安全性控制指标和控制标准，并在实际工程中进行了应用。 |
| 作者： | 张新闻 |
| 专业： | 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： | 2023 |
检索历史
应用推荐
