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海底取水盾构隧道双层衬砌结构受力特性研究
| 论文题名： | 海底取水盾构隧道双层衬砌结构受力特性研究 |
| 关键词： | 海底隧道;双层衬砌结构;现场测试;受力特性;盾构工法 |
| 摘要： | 我国使用盾构隧道技术已有50余年的历史，但将盾构工法用于输水隧洞工程在国内外较为少见。近年来，国内采用盾构法修建的大型有压输水隧洞和城市大型下水管道中，开始尝试使用管片+模筑混凝土衬砌型式。然而长期以来对于盾构隧道二次衬砌的受力性态不甚明确，其作用在认识上也存在偏差和争议，因此，研究盾构输水有压隧洞复合衬砌结构受力特性已成为一项重要课题。 论文以台山核电站取水隧洞为工程背景，主要采用理论分析、现场测试和数值模拟等研究手段，建立双层衬砌横向力学模型，旨在揭示大型水下盾构隧道双层衬砌在横向的力学特性，探明管片与二衬之间的相互作用机理，研究不同参数对双层衬砌受力的影响，并在前人大量研究的基础上，开展具体研究工作，其主要工作如下: (1)调研国内外盾构隧道单层管片衬砌计算模型特点及双层衬砌结构间相互作用模式，结合已有的理论和国内外学者的研究成果，建立双层衬砌结构-荷载模式下的梁-弹簧模型。 (2)以台山核电站海底取水隧道为对象开展现场监测工作，通过对测试数据的系统分析，揭示了管片衬砌结构所受水、土压力的长期变化规律，探讨软土地层盾构隧道外荷载计算与折减系数，并基于二次衬砌的长期监测数据，对双层衬砌受力模式进行分析。 (3)根据现有的盾构管片计算模型特点，运用ansys软件建立梁-弹簧模计算模型，利用该模型分析隧道沿线不同埋深管片内力值，计算结果与现场测试实测进行比较，证实了本文计算模型和计算结果的合理性。 (4)以台山核电站盾构隧道双层衬砌为研究对象，分析管片接头及接合面抗压缩刚度对双层衬砌内力影响，研究双层衬砌施工全过程受力特性变化规律，并对双层衬砌优化设计进行初步探讨。 (5)根据国内双层衬砌在结构在公路和铁路上的施工经验，并结合台山核电站取水盾构隧道二次衬砌全圆混凝土施工实践。分析总结出适用于我国盾构隧道管片+二次衬砌的施工工艺，并提出了相应的施工要求。 |
| 作者： | 邹志林 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 阳军生;张学民 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 中南大学 |
| 学位年度： | 2013 |
| 正文语种： | 中文 |
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