盾构管片接头转动刚度衰减对衬砌的影响分析
本文选题:盾构法隧道 + 管片接头 ; 参考:《郑州大学》2017年硕士论文
【摘要】:盾构法隧道施工具有交通干扰小、施工速度快、便于机械化施工等等优点,在城市地铁建设中发挥着越来越大的作用。盾构法隧道采用预制管片拼装而成,管片接头本身就是盾构管片环的薄弱部位,而盾构隧道渗水、漏水、衬砌掉块、材料劣化等也都会削弱管片和管片接头的力学性能。接头力学性能主要受到转动刚度的影响。接头转动刚度对管片环的变形和内力都有非常大的影响。因此,研究接头转动刚度衰减对盾构管片环的影响,具有非常重要的意义。本文通过对盾构管片环数值分析,分析管片接头转动刚度衰减对管片环的影响,进行了以下研究工作:(1)根据梁-弹簧模型理论建立考虑接头效应的有限元模型。管片用梁单元模拟,管片分块之间的接头等效为弹簧连接,接头处的力学效应由弹簧的转动刚度控制。与惯用法内力计算结果对比,验证了接头有限元模型的合理性。(2)针对单接头和双接头两种分析工况,在接头有限元模型的基础上,研究了接头转动刚度衰减对盾构管片环的影响,总结了接头转动刚度衰减过程中转角和内力的变化规律。(3)研究单接头和双接头转动刚度分别衰减对最大正负转角、弯矩影响最大的单接头或者双接头,以及影响程度。(4)研究了单接头和双接头转动刚度衰减过程中,管片环参考位置处弯矩的变化规律。
[Abstract]:Shield tunneling has the advantages of less traffic interference, faster construction speed and more convenient for mechanized construction. It plays a more and more important role in urban subway construction. The shield tunnel is assembled with prefabricated segments, and the segment joint itself is the weak part of the shield segment ring, and the mechanical properties of the segment and segment joint will be weakened by the seepage, leakage, lining loss and material deterioration of the shield tunnel. The mechanical properties of the joints are mainly affected by the rotational stiffness. The rotation stiffness of the joint has a great influence on the deformation and internal force of the segment ring. Therefore, it is of great significance to study the effect of joint rotational stiffness attenuation on shield segment ring. Through numerical analysis of shield segment ring, the influence of segment joint rotational stiffness attenuation on segment ring is analyzed. The following research work is carried out: 1) based on the beam-spring model theory, a finite element model considering joint effect is established. The segment is simulated by beam element. The joint between segments is equivalent to spring connection, and the mechanical effect at the joint is controlled by the rotational stiffness of spring. Comparing with the internal force calculation results of the inertia method, the rationality of the finite element model of the joint is verified. (2) the finite element model of the joint is based on the finite element model of the joint, aiming at two kinds of analysis conditions of the single joint and the double joint. The effect of joint rotational stiffness attenuation on shield segment ring is studied, and the variation of rotation angle and internal force during joint rotational stiffness attenuation is summarized. The variation of bending moment at the reference position of segment ring is studied in the process of single joint and double joint rotation stiffness attenuation.
【学位授予单位】:郑州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:U455.43
【相似文献】
相关期刊论文 前10条
1 易治华;;连续梁的直接解法[J];中外公路;1978年03期
2 舒兴平;张再华;王元清;;端板连接组合节点初始转动刚度分析[J];湖南大学学报(自然科学版);2007年11期
3 宛高旗;;Y型圆钢管平面内转动刚度分析[J];水利与建筑工程学报;2011年04期
4 刘茂燧;程渭民;;转动刚度法求作连续梁的影响线[J];江西理工大学学报;2007年04期
5 高婧;石文龙;李国强;叶志明;;平端板连接半刚性梁柱组合节点的初始转动刚度[J];工程力学;2011年03期
6 尹德生;钢管支架结点转动刚度的测定方法[J];实验力学;1994年04期
7 尹德生;;钢管支架结点转动刚度的测定方法[J];吉林建筑工程学院学报;1995年02期
8 黄德成;连续梁转动刚度及弯矩传递系数研究[J];福建建筑;2003年03期
9 胡夏闽,过轶青,刘建平;半刚性组合节点初始转动刚度计算[J];工业建筑;2004年03期
10 刘海锋;韩军科;李清华;高渊;杨靖波;;考虑节点转动刚度的圆管杆件结构自适应有限元分析方法[J];工程力学;2013年10期
相关会议论文 前6条
1 刘娟;武振宇;;K型搭接方管节点转动刚度研究[A];钢结构工程研究(六)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会2006年学术交流会论文集[C];2006年
2 傅永华;;板壳元法向转动刚度的处理方法分析[A];中国土木工程学会计算机应用分会第七届年会土木工程计算机应用文集[C];1999年
3 傅永华;;板壳元法向转动刚度的处理方法分析[A];中国土木工程学会计算机应用分会第七届年会论文集[C];1999年
4 暴伟;金路;邵永松;;部分端板连接梁柱组合节点初始转动刚度计算[A];中国钢协钢-混凝土组合结构分会第十一次年会论文集[C];2007年
5 崔瑶;山田哲;;柱脚转动刚度对多层钢框架抗震性能的影响[A];钢结构工程研究(十)——中国钢结构协会结构稳定与疲劳分会第14届(ISSF-2014)学术交流会暨教学研讨会论文集[C];2014年
6 杨晓英;易伟建;;带裂缝梁振动特征值灵敏度研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
相关硕士学位论文 前9条
1 朱磊;盾构管片接头转动刚度衰减对衬砌的影响分析[D];郑州大学;2017年
2 施政;拉索参数识别研究与无线传感器开发[D];华南理工大学;2015年
3 王枫智;考虑外露式柱脚性能的钢框架抗震性能分析[D];大连理工大学;2015年
4 任姗;新型半刚性C型节点静动力性能研究[D];哈尔滨工业大学;2016年
5 宛高旗;Y型和K型相贯节点圆钢管的转动刚度性能研究[D];西安建筑科技大学;2008年
6 刘军;外接式钢—混凝土组合桁架节点转动刚度研究[D];中南大学;2014年
7 王啸;方钢管相贯节点转动刚度性能研究[D];西安建筑科技大学;2005年
8 陈盼元;楼板对弱轴端板连接节点初始转动刚度的影响[D];华南理工大学;2015年
9 申宇杰;平板柱脚对轴压柱转动约束的研究[D];西安建筑科技大学;2011年
,本文编号:1840283
本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/daoluqiaoliang/1840283.html