在役隧道衬砌结构承载性能的劣化—耗散机理与防治方法研究

发布时间：2020-07-22 09:39

【摘要】：随着我国工程建设的快速发展,隧道数量日益增多,作为地下空间结构物,隧道长期埋设于地层内部,工程地质和水文地质条件复杂多变,鉴于早期隧道设计、施工及运营管理经验的局限,大量在役隧道存在不同程度的结构病害,其中以衬砌裂损问题尤为突出。面对即将普遍存在的隧道“带病服役”状况,对隧道衬砌结构的劣化-耗散机理以及防治方法的研究将具有很强的理论价值和现实工程意义。本文以八盘山隧道整治维修工程为依托,基于详细的现场调查和统计资料,结合有限元模拟计算,对在役隧道承载性能的劣化-耗散机理以及防治方法进行了深入的研究,主要研究内容与成果如下:1、根据对八盘山隧道衬砌裂损状况的调查与统计,介绍了衬砌裂损病害的现场检测方法与内容,详细论述了衬砌裂缝的类型、分布及其定量描述,全面归纳总结了衬砌裂损的危害以及主要诱因。2、综合分析了碳化作用、有害离子、碱集料反应、冻融循环四个方面的因素对混凝土结构的劣化机理;介绍了线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学的基本原理;阐述了衬砌结构裂损-耗散的基本理论;并论证了基于Abaqus的扩展有限元原理分析裂损衬砌结构的合理性。3、使用Abaqus软件建立无损与裂损隧道衬砌结构的有限元计算模型,对裂损衬砌结构的承载性能和稳定性进行了分析研究,得出裂损衬砌结构的受力特性以及稳定性的变化规律。4、对现有的关于隧道裂损衬砌结构的定性和定量评定标准进行了归纳总结,并以此为基础,结合前文有限元分析结论,以裂纹临界深度15cm作为补充指标,对原有评定准则予以修正,提出八盘山隧道类似工程项目的安全性评定标准;并依据八盘山隧道衬砌的实际裂损状况,制定了具体的整治维修方案。
【学位授予单位】：重庆交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：U457.2
【图文】：

纵向裂缝示意图

环向裂缝示意图

斜向裂缝示意图

【参考文献】

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本文编号：2765642