盾构隧道管片足尺模型试验与环向接头仿真分析研究
发布时间：2021-01-30 20:09
城市地下空间的开发利用对现代和未来城市发展有非常重要的意义,地下工程施工对既有近接地下设施,尤其是对近接地铁盾构隧道影响研究是地下空间开发的重要课题,多个城市均发生过临近地铁盾构隧道施工对地铁盾构隧道结构安全产生重大影响的实例,各有关部门和团体正在制定和完善相关地铁结构保护标准,其中,盾构隧道受力机理分析和变形控制是地铁保护的关键内容。作为拼装地下结构,管片接头是盾构隧道受力分析的关键,对管片结构整体受力变形性能有决定性影响,本文结合深圳前海交易广场基坑工程对地铁盾构隧道保护科研项目和工程实例,对深圳地铁盾构隧道管片环向接头的力学性能进行研究,具体结果如下:（1）盾构隧道单环管片足尺模型试验采用盾构隧道管片单环足尺模型试验对深圳一号线鲤鱼门-前海湾区间代表环整体和接头力学性能进行试验研究,得到了通缝盾构隧道结构的关键变形性能点、各性能点的结构整体变形、纵缝张开量和隧道结构破坏的全过程,初步研究了管片接头的变形规律。（2）盾构隧道管片环向接头模型结合LS-DYNA、ABAQUS大型通用有限元软件建立管片局部接头模型,该模型建立螺栓与接头混凝土实体单元,考虑螺栓和混凝土接触压力和摩擦对接头...
【文章来源】：中国铁道科学研究院北京市
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
管片纵向接缝螺栓螺栓位置优化示意图
图 1-2 盾构隧道纵缝接头足尺试验破坏（左：正弯矩，右：负弯矩）Fig1-2 Full-scale test failure of longitudinal joints of shield tunnels何川、张建刚[27～28]采用复合地层试验系统模拟土体对盾构隧道管片的压力、采用旋转式水压装置模拟水压力，完成了不同水压条件下层状复合底层和单一地层的盾构隧道模型试验。试验结果表明，管片的平均轴力随水压力升高而明显增大，
图 1-3 隧道-土层复合模拟装置（左） 均匀水压装置（右）Fig1-3 Tunnel-soil composite simulation device（left）Uniform water pressure device（right）1.3.2 国内外盾构隧道仿真计算研究现状有限元分析相对试验可以更方便和直观的获得各项指标，探究结构变形和失
【参考文献】：
期刊论文
[1]ABAQUS在超高层结构动力弹塑性分析的应用研究[J]. 王文渊,张同亿. 建筑结构. 2018(21)
[2]螺栓对高轴压盾构管片接头抗弯性能影响研究[J]. 方若全,马杲宇,刘川昆,王乾屾,曹淞宇. 铁道标准设计. 2019(06)
[3]连接螺栓对类矩形盾构隧道结构极限承载力影响的试验研究与分析[J]. 柳献,叶宇航,刘震,杨志豪,朱瑶宏. 土木工程学报. 2018(08)
[4]斜螺栓等级对盾构隧道接头受力和变形的影响[J]. 张稳军,张新新,张云旆. 地下空间与工程学报. 2018(S1)
[5]盾构隧道管片横向变形规律及影响因素分析[J]. 张茜珍,陈翰. 天津建设科技. 2018(03)
[6]基于显式有限元的钢筋混凝土构件准静态响应分析[J]. 姚如洋,尹冠生,李轩,张婉琪,吴江龙. 应用力学学报. 2018(03)
[7]盾构隧道弯螺栓接头力学特性受预紧力影响的数值研究[J]. 张稳军,张云旆,宋晓龙. 岩土工程学报. 2017(S2)
[8]地铁盾构隧道纵向接缝承载能力试验研究与解析分析[J]. 柳献,张晨光,张宸. 土木工程学报. 2016(10)
[9]类矩形盾构隧道纵缝受剪性能试验研究[J]. 柳献,张维熙,王东方. 铁道科学与工程学报. 2016(09)
[10]FRP加固盾构隧道纵缝接头试验研究[J]. 柳献,张晨光,张宸,蒋子捷. 铁道科学与工程学报. 2016(02)
硕士论文
[1]复杂工况条件下错缝拼装盾构管片变形性能试验与仿真分析研究[D]. 刘钊.中国铁道科学研究院 2017
[2]南京长江隧道超大断面管片衬砌结构相似模型试验与数值分析[D]. 杨雄.西南交通大学 2007
[3]盾构法隧道管片接头形式研究及其优化[D]. 奚程磊.同济大学 2006
本文编号：3009510
【文章来源】：中国铁道科学研究院北京市
【文章页数】：105 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
管片纵向接缝螺栓螺栓位置优化示意图
图 1-2 盾构隧道纵缝接头足尺试验破坏（左：正弯矩，右：负弯矩）Fig1-2 Full-scale test failure of longitudinal joints of shield tunnels何川、张建刚[27～28]采用复合地层试验系统模拟土体对盾构隧道管片的压力、采用旋转式水压装置模拟水压力，完成了不同水压条件下层状复合底层和单一地层的盾构隧道模型试验。试验结果表明，管片的平均轴力随水压力升高而明显增大，
图 1-3 隧道-土层复合模拟装置（左） 均匀水压装置（右）Fig1-3 Tunnel-soil composite simulation device（left）Uniform water pressure device（right）1.3.2 国内外盾构隧道仿真计算研究现状有限元分析相对试验可以更方便和直观的获得各项指标，探究结构变形和失
【参考文献】：
期刊论文
[1]ABAQUS在超高层结构动力弹塑性分析的应用研究[J]. 王文渊,张同亿. 建筑结构. 2018(21)
[2]螺栓对高轴压盾构管片接头抗弯性能影响研究[J]. 方若全,马杲宇,刘川昆,王乾屾,曹淞宇. 铁道标准设计. 2019(06)
[3]连接螺栓对类矩形盾构隧道结构极限承载力影响的试验研究与分析[J]. 柳献,叶宇航,刘震,杨志豪,朱瑶宏. 土木工程学报. 2018(08)
[4]斜螺栓等级对盾构隧道接头受力和变形的影响[J]. 张稳军,张新新,张云旆. 地下空间与工程学报. 2018(S1)
[5]盾构隧道管片横向变形规律及影响因素分析[J]. 张茜珍,陈翰. 天津建设科技. 2018(03)
[6]基于显式有限元的钢筋混凝土构件准静态响应分析[J]. 姚如洋,尹冠生,李轩,张婉琪,吴江龙. 应用力学学报. 2018(03)
[7]盾构隧道弯螺栓接头力学特性受预紧力影响的数值研究[J]. 张稳军,张云旆,宋晓龙. 岩土工程学报. 2017(S2)
[8]地铁盾构隧道纵向接缝承载能力试验研究与解析分析[J]. 柳献,张晨光,张宸. 土木工程学报. 2016(10)
[9]类矩形盾构隧道纵缝受剪性能试验研究[J]. 柳献,张维熙,王东方. 铁道科学与工程学报. 2016(09)
[10]FRP加固盾构隧道纵缝接头试验研究[J]. 柳献,张晨光,张宸,蒋子捷. 铁道科学与工程学报. 2016(02)
硕士论文
[1]复杂工况条件下错缝拼装盾构管片变形性能试验与仿真分析研究[D]. 刘钊.中国铁道科学研究院 2017
[2]南京长江隧道超大断面管片衬砌结构相似模型试验与数值分析[D]. 杨雄.西南交通大学 2007
[3]盾构法隧道管片接头形式研究及其优化[D]. 奚程磊.同济大学 2006
本文编号：3009510
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