预制预应力综合管廊受力性能研究
发布时间：2020-10-22 17:49
随着我国城市化进程的不断推进以及“海绵城市”相关理念的提出,地下综合管廊的修建意义日益凸显。由于传统施工方法的局限性,预制预应力管廊工法便呼之欲出。本文重点分析了预制预应力管廊结构横向、纵向抗弯刚度有效率及其影响因素,同时讨论了预制预应力与整体现浇结构受力的差异,并结合现场的监测数据对预制预应力管廊施工阶段的受力性能进行了研究。具体内容如下:归纳总结出预制预应力管廊的适用性、断面形式、纵向连接方式以及分块数量的影响因素。采用结构力学的基本计算方法对矩形断面预制预应力管廊进行受力分析,得到存在横向接头时的横向抗弯刚度有效率计算公式;参照盾构隧道纵向抗弯刚度有效率的计算公式,推导出预制预应力管廊纵向抗弯刚度有效率计算公式;结合预应力筋连接结构接头部位的计算方法,得出纵向采用预应力筋连接的预制预应力管廊的纵向抗弯刚度有效率的计算公式。依托实际工程,对整体现浇结构以及预制预应力结构分别建立数值分析模型。研究预制预应力结构的受力性能,结果表明:(1)预制预应力管廊由于横向以及纵向螺栓的存在,使得预制结构无论顶板还是侧墙受力性能都发生较大变化,连接螺栓承担大部分的拉应力,混凝土承担大部分压应力;(2)半整体式结构其横向抗弯刚度有效率为0.997,几乎无折减;(3)纵向采用螺栓连接的预制预应力管廊其纵向抗弯刚度有效率为0.5,纵向采用预应力筋连接的预制预应力综合管廊,其纵向抗弯刚度有效率约为0.8;(4)管节宽度对预制预应力管廊纵向抗弯刚度有效率的影响较小,纵向连接螺栓的数量以及纵向预应力筋的截面面积,对纵向抗弯刚度有效率的影响较大。通过现场监测数据和数值模拟结果进行对比,得出切实有效的数值模拟方法,同时得出结构在不对称荷载作用下,钢筋仍处于弹性受力阶段,即结构在施工阶段的安全性可靠。
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU990.3
【部分图文】：
长安大学硕士学位论文在接头部位的主要经历了消压、屈服以及极限破坏三个基本阶段。试验结果表明在接头部位，其抗弯承载力是相应设计弯矩的 2.1 倍，而且接头部位的抗弯刚度受外荷载的影响较大，随着外荷载的增大接头部位的抗弯刚度逐渐减小。接头部位的延性系数高达 2.8接头拼缝位置处的转角延性系数可达 3.1。通过上述的试验结果表明：在四壁等值且对称的荷载作用下，预制预应力管廊的主要受力过程大体分为：结构开裂、钢筋屈服、结构整体破坏三个基本阶段。胡翔、薛伟辰的研究成果不仅为世博会园区的管廊建设提供了技术服务，同时也为今后预制预应力综合管廊在全国范围内的推广提供了理论支撑。如图 1.1 所示为接头破坏试验，试件整体变形实验如图 1.2 所示：
长安大学硕士学位论文在接头部位的主要经历了消压、屈服以及极限破坏三个基本阶段。试验结果表明在接头部位，其抗弯承载力是相应设计弯矩的 2.1 倍，而且接头部位的抗弯刚度受外荷载的影响较大，随着外荷载的增大接头部位的抗弯刚度逐渐减小。接头部位的延性系数高达 2.8接头拼缝位置处的转角延性系数可达 3.1。通过上述的试验结果表明：在四壁等值且对称的荷载作用下，预制预应力管廊的主要受力过程大体分为：结构开裂、钢筋屈服、结构整体破坏三个基本阶段。胡翔、薛伟辰的研究成果不仅为世博会园区的管廊建设提供了技术服务，同时也为今后预制预应力综合管廊在全国范围内的推广提供了理论支撑。如图 1.1 所示为接头破坏试验，试件整体变形实验如图 1.2 所示：
在现场进行现浇形成整体的过程。叠合式管廊具有以下特点：1）用于叠合的底板、墙板以及顶板都采用工厂预制，现场进行装配，因此现场所需模板数量大幅减小，但是与此同时需要大量的混凝土现场浇筑工作，因此施工工期相来说较长。2）由于对管廊整体进行了多部分的划分，因此预制构件较轻，可方便运输以及吊，对于多舱管廊或者断面形式较大的管廊其适用性较强。3）各叠合板块通过现浇混凝土进行连接贯通，可通过现浇混凝土进行防水构造的置，因此整体的防水性能较好。而目前，我国的综合管廊一般还只局限于明挖现浇法施工工法。而事实证明，该种工工艺不管是在施工质量还是建设周期，乃至环境保护等各方面都存在诸多弊端。比而言，预制拼装的施工工艺（如图 2.2）就有着不可替代的优势。
【参考文献】
本文编号：2851912
【学位单位】：长安大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU990.3
【部分图文】：
长安大学硕士学位论文在接头部位的主要经历了消压、屈服以及极限破坏三个基本阶段。试验结果表明在接头部位，其抗弯承载力是相应设计弯矩的 2.1 倍，而且接头部位的抗弯刚度受外荷载的影响较大，随着外荷载的增大接头部位的抗弯刚度逐渐减小。接头部位的延性系数高达 2.8接头拼缝位置处的转角延性系数可达 3.1。通过上述的试验结果表明：在四壁等值且对称的荷载作用下，预制预应力管廊的主要受力过程大体分为：结构开裂、钢筋屈服、结构整体破坏三个基本阶段。胡翔、薛伟辰的研究成果不仅为世博会园区的管廊建设提供了技术服务，同时也为今后预制预应力综合管廊在全国范围内的推广提供了理论支撑。如图 1.1 所示为接头破坏试验，试件整体变形实验如图 1.2 所示：
长安大学硕士学位论文在接头部位的主要经历了消压、屈服以及极限破坏三个基本阶段。试验结果表明在接头部位，其抗弯承载力是相应设计弯矩的 2.1 倍，而且接头部位的抗弯刚度受外荷载的影响较大，随着外荷载的增大接头部位的抗弯刚度逐渐减小。接头部位的延性系数高达 2.8接头拼缝位置处的转角延性系数可达 3.1。通过上述的试验结果表明：在四壁等值且对称的荷载作用下，预制预应力管廊的主要受力过程大体分为：结构开裂、钢筋屈服、结构整体破坏三个基本阶段。胡翔、薛伟辰的研究成果不仅为世博会园区的管廊建设提供了技术服务，同时也为今后预制预应力综合管廊在全国范围内的推广提供了理论支撑。如图 1.1 所示为接头破坏试验，试件整体变形实验如图 1.2 所示：
在现场进行现浇形成整体的过程。叠合式管廊具有以下特点：1）用于叠合的底板、墙板以及顶板都采用工厂预制，现场进行装配，因此现场所需模板数量大幅减小，但是与此同时需要大量的混凝土现场浇筑工作，因此施工工期相来说较长。2）由于对管廊整体进行了多部分的划分，因此预制构件较轻，可方便运输以及吊，对于多舱管廊或者断面形式较大的管廊其适用性较强。3）各叠合板块通过现浇混凝土进行连接贯通，可通过现浇混凝土进行防水构造的置，因此整体的防水性能较好。而目前，我国的综合管廊一般还只局限于明挖现浇法施工工法。而事实证明，该种工工艺不管是在施工质量还是建设周期，乃至环境保护等各方面都存在诸多弊端。比而言，预制拼装的施工工艺（如图 2.2）就有着不可替代的优势。
【参考文献】
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1 孙海东;盾构隧道管片衬砌结构刚度有效率模型试验研究[D];长安大学;2012年
2 张睿;空间预应力束作用下箱梁横向应力分析[D];北京交通大学;2011年
本文编号：2851912
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