当前位置:主页 > 科技论文 > 交通工程论文 >

基于塑性损伤的盾构隧道双层衬砌三维实体非连续接触模型研究

发布时间:2018-07-26 19:23
【摘要】:在分析基于梁 弹簧模式和壳 弹簧模式盾构隧道双层衬砌数值模型的基础上,分别建立依据接合面接触状态不同划分的盾构隧道双层衬砌三维实体复合结构和叠合结构计算模型。该模型通过混凝土塑性损伤模型表征混凝土的非线性特性,考虑管片内置钢筋对结构力学性能的影响,采用已有模型模拟钢筋屈服、硬化和软化现象,建立三维螺栓实体代替弹簧单元模拟管片接头,真实反映盾构管片之间、管片与连接螺栓及管片与二次衬砌接合面的接触情况。以广深港狮子洋隧道双层衬砌为工程实例,建立2种计算模型进行研究,通过与依托同样工程背景下的相似模型试验管片和二次衬砌内力和位移结果进行对比分析,两者具有较好的一致性,验证了该模型模拟盾构隧道双层衬砌结构力学行为的准确性和适用性。研究结果表明:(1)双层衬砌在受力过程中管片与二次衬砌在局部存在非协调变形,接合面发生分离现象,出现零压区。(2)由于封顶块构造的原因,封顶块对应位置二次衬砌易出现应力集中现象,该位置轴力和弯矩变化不均匀,管片与二次衬砌接合面接触压应力较其他位置偏大。研究成果对盾构隧道双层衬砌的设计分析具有一定的参考价值。
[Abstract]:Based on the analysis of double-layer lining numerical model of shield tunnel based on beam spring mode and shell spring mode, The three dimensional composite structure and superimposed structure of shield tunnel double-layer lining were established according to the contact state of the joint. In this model, the nonlinear behavior of concrete is characterized by plastic damage model of concrete. Considering the influence of the steel bar on the mechanical properties of the structure, the existing model is used to simulate the yield, hardening and softening of the steel bar. Three-dimensional bolt entity instead of spring element is established to simulate segment joint, which truly reflects the contact between shield segment and connecting bolt, and between segment and secondary lining. Taking the double-layer lining of Lion Yang Tunnel in Guangzhou-Shenzhen Port as an engineering example, two kinds of calculation models are established and studied. The results of internal force and displacement of the similar model test segment and secondary lining are compared with those of the similar model under the same engineering background. It is proved that the model is accurate and applicable to simulate the mechanical behavior of double-layer lining structure of shield tunnel. The results show that: (1) in the course of loading, there is a non-conforming deformation between the segment and the secondary lining, the joint surface is separated, and the zero pressure zone appears. (2) because of the construction of the roof block, The stress concentration of the secondary lining is easy to appear in the corresponding position of the roof block, the axial force and bending moment of this position are not uniform, and the contact compressive stress of the joint face between the segment and the secondary lining is larger than that of the other positions. The research results have certain reference value for the design and analysis of shield tunnel double-layer lining.
【作者单位】: 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;四川公路桥梁建设集团有限公司勘察设计分公司;
【基金】:国家自然科学基金面上项目(51278424) 中央高校基本科研业务费专项资金资助项目(2682014CX070) 国家高技术研究发展计划(863)项目(2014AA110401)~~
【分类号】:U455.91;U451

【相似文献】

相关期刊论文 前10条

1 周浩;吕俊;;渠道衬砌混凝土裂缝产生及防治[J];江苏科技信息;2010年04期

2 何智钢;谭超;;浅析隧道衬砌混凝土裂缝的原因及其防治[J];城市道桥与防洪;2013年07期

3 ;隧道衬砌混凝土敲击回音诊断机[J];岩土工程界;2003年07期

4 马建秦;陈万春;刘渊;;公路涵洞衬砌混凝土火灾损伤特征[J];建筑结构;2006年12期

5 马建秦;;火灾中衬砌混凝土的爆裂损伤特征[J];混凝土;2007年02期

6 李昕伟;;石太铁路客运专线耐久性衬砌混凝土的配制[J];铁道标准设计;2007年04期

7 张冬梅;卢明师;;统砂石隧道衬砌混凝土初步试验研究[J];混凝土;2007年06期

8 马建秦;;火灾中衬砌混凝土损伤的微观特征[J];混凝土;2007年09期

9 张菊俊;;如何解决遂道衬砌表面泛潮现象?[J];工程质量;2007年15期

10 李铜庆;;隧道衬砌混凝土裂缝原因分析及处理[J];山西建筑;2008年22期

相关会议论文 前10条

1 李学安;;渠道衬砌混凝土裂缝及预防[A];第二届全国灌区及水工建筑物防渗抗冻胀技术与生态建设专刊[C];2010年

2 李学安;;渠道衬砌混凝土裂缝及预防[A];灌区及水工建筑物防渗抗冻胀技术专刊[C];2009年

3 黎岩;夏才初;韩常领;仇玉良;孔祥兴;;冻融循环作用下隧道衬砌混凝土的劣化规律[A];运营安全与节能环保的隧道及地下空间暨交通基础设施建设第四届全国学术研讨会论文集[C];2013年

4 陆超;杨豪;殷超;;隧道衬砌混凝土裂缝变形监测[A];全国大坝安全监测技术信息网2008年度技术信息交流会暨全国大坝安全监测技术应用和发展研讨会论文集[C];2008年

5 吴国华;;浅孔预裂爆破切割隧道拱顶衬砌混凝土[A];第十三届全国探矿工程(岩土钻掘工程)学术研讨会论文专辑[C];2005年

6 _5奇PI;任景城;;应用透地雷达法于老旧隧道(?)砌混凝土完整性之研究[A];2012年海峡两岸破坏科学/材料试验学术会议论文摘要集[C];2012年

7 邓云龙;李学勇;;粉煤灰在隧道衬砌混凝土中的应用技术[A];甘肃省科协年会铁道分会场“兰武二线建设研讨会”论文集[C];2004年

8 徐政;;大型渠道机械化衬砌砼施工工艺探讨[A];2013年8月建筑科技与管理学术交流会论文集[C];2013年

9 梁东;廖振芳;;合武铁路红石岩隧道耐久性混凝土施工技术[A];中铁隧道集团2006年客运专线专题技术交流大会论文集[C];2006年

10 李威;魏建峰;;聚丙烯纤维材料在南水北调工程渠道衬砌混凝土的施工应用[A];土木建筑学术文库(第10卷)[C];2008年

相关重要报纸文章 前2条

1 李庆安 吉建科 段宏杰;乌蒙麈战急 内昆建奇功[N];工人日报;2000年

2 陈永富;镌刻在高原上的杰作[N];中国铁道建筑报;2003年

相关硕士学位论文 前10条

1 何聪;高压富水地区隧道渗流场分析与衬砌抗水压力对策研究[D];西南交通大学;2015年

2 蒋玉波;衬砌后空洞对隧道动力稳定性影响规律研究[D];中国矿业大学;2015年

3 裴向辉;无压隧道透水衬砌合理渗透性研究[D];西北农林科技大学;2013年

4 周雅能;大跨径尾水岔洞开挖与衬砌稳定分析方法研究[D];清华大学;2009年

5 曲荣怀;衬砌背后空洞对隧道围岩压力分布规律的影响研究[D];北京交通大学;2014年

6 张晓尧;地铁隧道衬砌混凝土施工期温度场模拟分析与控制[D];南京航空航天大学;2012年

7 夏世法;三峡工程大洞径、厚衬砌混凝土施工期监测及温度徐变应力研究[D];河海大学;2004年

8 黄波;铁路隧道衬砌混凝土抗硫酸盐侵蚀的技术措施研究[D];中南大学;2010年

9 常景国;二氧化碳和硫酸根对隧道衬砌混凝土的侵蚀规律研究[D];浙江大学;2008年

10 李兴;枈道衬砌病害的探地雷达识别研究及应用[D];大连理工大学;2012年



本文编号:2147045

资料下载
论文发表

本文链接:https://www.wllwen.com/kejilunwen/jiaotonggongchenglunwen/2147045.html


Copyright(c)文论论文网All Rights Reserved | 网站地图 |

版权申明:资料由用户fa090***提供,本站仅收录摘要或目录,作者需要删除请E-mail邮箱bigeng88@qq.com