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大跨公路隧道结构受力特性行为分析
| 论文题名： | 大跨公路隧道结构受力特性行为分析 |
| 关键词： | 公路隧道;衬砌;内力计算;仰拱;优化设计;模型试验 |
| 摘要： | 参考文献 [1]冯卫星,况勇,陈建军.隧道坍方案例分析研究[M].成都:西南交通大学出版社,2002 [2]翁汉民,何川,徐谋等.高等级公路大断面低扁平率长隧道修建新技术研究[A].第一届全国公路科技创新高层论坛论文集—公路设计与施工卷[C],北京:外文出版社,2002.1649~1651 [3]Greinerg, Lohr J.Tectonic stressesin thenorthern forelandof thealpine system measurements and interpretation. Rock Mechanic(suppl), 1980(9): 5~15 [4]Toshihiro ASAKURA, Yutaka SATO, How Does Tunnei Lining Get Broken? QR of RTRI, 1992, 33(8), 169~172 [5]李玉文,王联.三车道公路隧道的设计与施工,世界隧道[J],1995(5):33~36 [6]朱合华,刘学增.仰拱施工工序对隧道变形及结构内力的影响分析[A].第六次全国岩石力学与工程学术大会论文集[C],北京:中国科学技术出版社,2000.675~678 [7]吴文正.铁路隧道仰拱的受力分析[D].成都:西南交通大学,1989 [8]关宝树,熊火耀.从新奥法基本原则看隧道仰拱的作用[A].隧道及地下工程学会第七届年会暨北京西单地铁车站工程学术讨论在大跨度高速公路隧道中,虽然衬砌截面尺寸较大,多为钢筋混凝土结构,但隧道结构常常出现开裂、整体变形大,影响隧道的正常使用.引起隧道结构质量问题的原因固然是多方面的,但隧道结构断面本身的合理性与否也是一个不容忽视的重要因素,因此,极有必要对大跨度高速公路隧道的结构做一全面的研究,提出合理的结构形式,实现隧道工程结构的合理设计与施工.该文以京珠高速公路靠椅山隧道为计算和室内静态模型试验的原型,研究了大跨公路隧道结构的受力特性.首先,研究了公路隧道衬砌结构的内力,应用结构力学方法对目前中国采用较多的扁平单心圆大跨高速公路隧道的结构形式,用不同的工况及荷载组合进行分析计算.在计算中,根据相关规范的规定,按照以文克尔假定为基础的局部变形理论,在Visual Fotran软件开发平台编制相应的程序,自动计算了衬砌各截面的内力,再将墙角与仰拱的接合部位圆顺过渡以改善受力状态.以衬砌各截面中的偏心距的最大值达到最小为优化目标,找到最优的隧道截面形式.进行了室内静态模型试验,通过模型试验来揭示特殊部位结构的受力特征,找出结构的薄弱环节.最后将试验结果与理论计算结果进行比较,考虑国内隧道施工实践,再借鉴国外经验,提出合理的大跨高速公路隧道结构形式.研究结果表明,以合适的圆角在墙脚过渡可将墙脚弯矩大大减小,从而改善隧道衬砌结构受力状态,证明该学位论文对公路隧道工程设计确实有一定的实际意义. |
| 作者： | 高桂凤 |
| 专业： | 道路与铁道工程 |
| 导师： | 冯卫星;刘尧军 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 石家庄铁道学院 |
| 学位年度： | 2004 |
| 正文语种： | 中文 |
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