带横向接头预制拼装综合管廊不均匀沉降研究

发布时间：2020-11-12 21:23

　　 大断面预制拼装综合管廊因整体运输时结构尺寸与重量超限,通常需要横向分块来满足交通运输限界限重的要求。本文提出一种“环氧胶+钢板焊接”的连接形式来替代传统的横向预应力连接,从而提高现场施工进度,即上下两半节廊体混凝土接触面通过环氧树脂胶粘结,外侧通过预埋钢板焊接使其成为整节廊体。本文以某预制拼装综合管廊工程项目为背景,按照设计院给定的断面形式,依据相关设计规范对管廊整体进行配筋计算。通过现场1:4比例模型试验及非线性有限元计算软件ABAQUS分别模拟现场不良地质条件,从节段拼装长度与预应力损失两个角度,对此种含横向接头多舱预制拼装综合管廊整体结构的抗不均匀沉降能力进行理论分析与比例模型试验研究。节段拼装长度的研究选取12m与25m这两个工况进行对比分析,预应力损失的研究选取预应力损失0、10%、20%、30%与40%这5种工况进行对比分析。本次研究的目的是通过探究含此横向接头的廊体在不同条件下的抗不均匀沉降能力,为大断面多舱室预制拼装综合管廊的设计和相关规程的制定提供科学依据。节段拼装长度对廊体不均匀沉降影响分析表明:(1)节段拼装长度越长,土体越软,廊体沉降位移、混凝土与钢筋应力越大;(2)最大沉降发生在软土地基上的节段端部大舱位置,最小沉降发生在硬土地基上的节段端部小舱位置处,混凝土与钢筋的最大拉应力发生在中腹板底部位置处;(3)地质条件从硬土过渡到软土时,管廊沉降位移线性平缓增大,混凝土应力变化呈抛物线形态先减小后增大;(4)两种拼装长度的节段不均匀沉降差均小于本文推荐的沉降允许值25mm,两种拼装长度均满足该地区沉降限值。预应力损失对廊体不均匀沉降影响分析表明:(1)预应力损失越大,软土地基上廊体沉降位移越大,混凝土与钢筋骨架应力越大,而硬土地基与之相反,随着预应力逐渐损失,其上廊体沉降位移与应力均有减小的趋势;(2)当预应力损失增大,土体交界处混凝土应力变化加剧,硬土一侧的廊体土体交界处混凝土应力增大,端部混凝土应力减小,软土一侧廊体各部位混凝土应力持续增大;(3)在该地质条件下,当预应力损失达到40%时,拼接断面应力刚好达到工程设计最小值,廊体节段沉降位移差超过本文推荐的不均匀沉降允许值,此时有可能会对防水材料等附属设施造成不利影响,进而可能影响整体结构的安全性与耐久性,因此保持预制拼装综合管廊纵向预应力的有效作用至关重要。
【学位单位】：兰州交通大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2019
【中图分类】：TU990.3;TU433
【部分图文】：

创造清洁的环境；（4）可节省土地资源，提高土地利用率。图 1.1 综合管廊示意图1.1.2 政策背景2014 年中央经济工作会议上，习近平同志提出，要把经济工作的重点转到调整结构上来，推动新型工业化、信息化、城镇化、农业现代化同步发展。同年 12 月，中央财

带横向接头预制拼装综合管廊不均匀沉降研究本课题拟设计一种带新型横向接头的四舱综合管廊，可在减小其节段重量的同提高现场施工进度，从而进一步提高我国地下空间利用率，推进其在我国的普及。2.2.1 管廊接头设计本次试验中的四舱综合管廊连接形式分为横向连接与纵向连接。横向接头拟采“环氧胶+钢板焊接”的形式，即上下两半节廊体混凝土接触面通过环氧树脂胶粘结，侧通过预埋钢板焊接使其成为整节廊体；纵向连接方式拟采用“剪力键+环氧胶+预应的形式，提高管廊整体受力能力，从而满足结构防水与抗不均匀沉降的要求。横向接头中的钢板需在预制时提前预埋，其预埋方式采用环形钢筋的方式，环形纹钢筋两侧分别与钢板焊接，再将此组合成的构件与结构中的钢筋搭接、固定（焊接接头局部连接示意图如图。

580 170 180 1905525 25 2513053506015×15预埋钢板预埋钢板图 2.2 管廊 1:1 结构断面图及横向连接形式示意图（cm）所示，设计中的综合管廊横断面全长 13.05m，高度 4.7m，顶板梗腋尺寸为 0. 15m 0.15m，边腹板与中腹板厚度分别为 0.55m、为 5cm，腹板中部采用预埋钢板连接，单节管廊长度为 1m。综据实际要求，下图为管廊横向拼装前后示意图，此外为使钢板充，钢板制作时预留锲形倒角。
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本文编号：2881259