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考虑大直径盾构隧道结构特点的计算方法研究
| 论文题名： | 考虑大直径盾构隧道结构特点的计算方法研究 |
| 关键词： | 大直径盾构隧道;衬砌结构;土体抗力;接头刚度;结构计算 |
| 摘要： | 大直径盾构隧道的兴建可缓解建筑用地紧张、交通拥挤的现状，而飞速发展的施工技术水平更使其日益成为城市地下空间的重要建筑结构。与之形成鲜明对比，大直径盾构隧道的结构计算模型的理论研究显得较为落后。在设计大直径盾构隧道时，目前仍然沿用相对较小直径的盾构隧道的结构计算方法。考虑到目前大型盾构隧道所表现出特有的结构特点，本文即对大直径盾构隧道的结构计算方法进行了总结和研究。 本文对目前常用的盾构隧道衬砌结构计算模型进行了总结概括，对匀质圆环模型、弹性铰圆环模型和双环梁．弹簧模型这三种不同衬砌结构模型在计算结果上作了比较研究，并对各模型中接头刚度对计算结构的影响进行了探讨。 随着大断面盾构隧道的建设，大直径盾构隧道在结构设计方案中出现每环衬砌分块数增加、前后环间错缝角度的多样化、纵向连接螺栓数增加等几个特点与趋势。本文即对这些新特点对结构内力的影响规律展开了深入研究。 由于隧道的大断面化使之易处于浅埋状态，本文以此为着眼点运用力法推导了考虑抗力分布变化的结构计算方法，并对可能影响抗力分布的几个参数如侧向土压力系数、土体抗力系数及隧道埋深等进行了参数分析。经研究表明，以上参数均对土体抗力分布的位置或范围存在一定的影响，相比于较小直径的地铁隧道，其影响在大直径盾构隧道中更为明显。 对于隧道设计时是否在土体抗力的计算中考虑管片自重的影响这一问题，本文分别基于惯用法及考虑土体抗力分布变化的结构计算方法得出了大直径盾构隧道和地铁隧道在抗力计算时可忽略管片自重的埋置深度。 本文采用了数值方法对考虑土体抗力分布变化的结构计算方法进行了比较和验证，结果表明考虑抗力分布变化的结构计算方法相比于未考虑抗力分布变化的惯用法更能反应土体与结构相互作用的实质。 |
| 作者： | 游晓敏 |
| 专业： | 结构工程 |
| 导师： | 李永盛;丁光莹 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 同济大学 |
| 学位年度： | 2007 |
| 正文语种： | 中文 |
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