盾构管片结构参数设计优化

发布时间：2021-01-07 22:42

　　盾构隧道管片设计是盾构隧道结构设计中的关键环节,直接关系到隧道的整体安全与质量。现有设计多采用经验法,管片各项设计参数相对保守,导致受力和变形的安全富余量较大,不仅增加了生产成本,也造成了资源浪费。鉴此,本文结合佛山地铁2号线穿河隧道工程,基于径向基代理模型技术对盾构管片展开设计优化研究,同时给管片的优化提供关键技术支撑,并为管片及同类问题的设计优化提供一个可行性方案,以下为本文主要内容:（1）为提高管片内力数值分析的精度,并为代理模型试验样本点提供真实响应值,首先通过盾构隧道现场试验测试了盾构管片所受土压和轴力值。其次采用壳—弹簧模型对管片进行数值仿真模拟,最后将现场测试和数值计算结果对比,反馈修正壳—弹簧模型的边界设置条件,并确定了后续参数化建模脚本的计算模型。（2）针对数值分析手动建模过程复杂,效率低等缺点,首先通过有限元软件Abaqus脚本接口,设计了基于Python语言的管片壳—弹簧模型参数化内力计算脚本,极大的提高了数值分析的计算效率;其次以此为依托,研究了不同结构参数对管片内力与变形的影响的显著性与差异性。（3）针对目前管片设计优化存在的理念落后、优化目标单一等缺点,引入... 

【文章来源】：长安大学陕西省 211工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

断面位置示意图

管片上方土层物理参数

振弦式土压力计

【参考文献】：
期刊论文
[1]富水淤泥质软土地层盾构隧道管片受力特征研究[J]. 林荣安,刘伯莹.  中国公路学报. 2018(09)
[2]翼身融合自主式水下航行器的多泡结构耐压舱分步优化设计[J]. 何衍儒,宋保维,曹永辉.  西北工业大学学报. 2018(04)
[3]大直径盾构隧道管片纵向连接抗剪刚度分析[J]. 肖时辉,黄海斌,王明年,李卓霖,刘大刚.  铁道建筑. 2018(07)
[4]基于足尺试验的管片纵缝接头刚度分析[J]. 刘洪波.  山西建筑. 2018(14)
[5]盾构管片混凝土配合比优化设计与应用研究[J]. 郝永旺,杜月垒,霍曼琳,刘学生,姜永涛,韩志强.  混凝土与水泥制品. 2018(02)
[6]代理模型在水下航行体空泡压力预示的应用研究[J]. 张晓东,权晓波,王占莹.  船舶力学. 2018(01)
[7]湛江湾高水头跨海盾构隧道管片结构典型断面受力计算与监测反馈分析[J]. 姜燕,杨光华,陈富强,徐传堡,张玉成.  岩土力学. 2018(01)
[8]地面堆载下盾构隧道管片与环缝接头的性状分析[J]. 孙廉威,秦建设,洪义,王立忠,赵长军,秦肖.  浙江大学学报(工学版). 2017(08)
[9]考虑主客观权重和质量损失的多元稳健设计模型[J]. 钟慧敏,吴和成.  机械科学与技术. 2017(06)
[10]模型替代方法在优化设计中的应用[J]. 刘万刚,宋述芳,樊维超,吕震宙.  中国工程机械学报. 2017(02)

博士论文
[1]基于壳—弹簧模型的盾构衬砌管片受力特性研究[D]. 黄正荣.河海大学 2007

硕士论文
[1]基于联合策略的径向基代理模型技术及应用研究[D]. 卢凤仪.西安理工大学 2018
[2]盾构隧道管片结构优化设计研究[D]. 熊驷东.武汉理工大学 2014
[3]一种多目标综合评价模型及其应用[D]. 简朴.暨南大学 2004



本文编号：2963377