钢筋混凝土顶管力学特性与承载力试验研究
发布时间：2021-01-24 16:35
顶管法施工是一种环境有好的、现代化的隧洞、管道施工方法。该工法具有对环境的扰动小,造价低,周期短等优点,在市政工程中得到广泛使用。随着城市发展的需要,顶管顶进长度和承受的轴向顶推力不断增大,按常规设计的顶管发生破损事故时有发生。本文采用理论分析、数值模拟、模型试验相结合的研究方法,开展高强混凝土顶管轴向受力变形与承载力研究,对解决长距离顶管破损问题具有重要的理论意义和应用价值。本文首先分析了现行顶管在顶推力和围岩共同作用下受力变形计算理论,引入混凝土三向应力状态下的破坏准则,给出了高强混凝土顶管轴向极限承载力计算公式。其次,基于相似理论,开展了原材料顶管物理模型试验,试验表明,钢筋竖向配筋率和混凝土强度等级成非线性正比关系,配筋率从0.4%提高到0.5%管体的竖向承载力提高了15.53%,混凝土强度等级从C50提高到C60管体的竖向承载力提高了27.37%;并基于试验结果给出了顶管竖向承载力半理论半经验计算公式。分析了竖向配筋率、混凝土强度等级、以及轴向顶推力与围岩作用的之比对顶管承载力的影响。最后,采用ANSYS计算软件,分析了竖向配筋率、混凝土强度等级、以及轴向顶推力与围岩作用的之...
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术进度图
图 3 混凝土强度对应力应变的影响Fig2 The influence of Concrete strength on stress-strain curv上图表示不同强度混凝土的应力应变关系的比较，从上图我们点：凝土的应力峰值与混凝土的强度等级有关，强度越高混凝土的强度等级混凝土到达峰值是的应变也不一样，高强混凝土峰值通混凝土 0.002。凝土应力应变曲线在下降段时，其二者的表现出的趋势也不一到达峰值后的下降阶段线段比较陡峭，而普通混凝土下降较 高。下降阶段越陡峭说明混凝土的脆性越大，而且脆性与混凝土度越大脆性越明显。而普通混凝土下降平缓，更多的表现出延现这样的差异是因为当混凝土受到外荷载作用时，内部出现裂发展产生滑移时，此时粗集料已经被剪断，故混凝土抗外荷载应力应变曲线上即为曲线下降段下降较陡。
混凝土在泊松比 的不同主要集中在非区别，美国的 ACI 委员会经过试验研究比在 0.2~0.28 之间。但是在非弹性阶段松比小于普通混凝土。管受力分析顶进过程中即受到周围土层的压力又受节先对其受到的单一的力作用下进行分析如下。受到围压作用时截面应力均布荷载作用，可以简化为厚壁圆筒在对称问题，按照弹性理论，顶管各个截
【参考文献】：
期刊论文
[1]深基岩冻结井筒外层井壁力学特性试验研究[J]. 徐进,姚直书,王凤娇,李必达. 煤炭技术. 2016(11)
[2]岩石厚壁圆筒试验破坏的细观力学机制[J]. 周喻,吴庆良,杜晓伟,吴顺川,高永涛. 岩石力学与工程学报. 2016(09)
[3]特厚表土层钢板混凝土复合井壁竖向承载力试验研究[J]. 姚直书,余贵华,程桦,荣传新. 岩土力学. 2010(06)
[4]特厚冲积层冻结井壁受力机理与设计优化[J]. 姚直书,程桦,黄小飞. 西安科技大学学报. 2010(02)
[5]深厚冲积层高强钢筋混凝土井壁力学特性研究[J]. 荣传新,王秀喜,程桦,姚直书. 岩石力学与工程学报. 2008(S1)
[6]钢管顶管设计计算方法的研究[J]. 彭夏军,毛炜,葛春辉. 特种结构. 2007(03)
[7]疏水沉降地层竖向可缩性井壁附加力分布规律研究[J]. 程桦,苏俊,姚直书. 岩土力学. 2007(03)
[8]深表土中高强钢筋混凝土井壁力学性能的试验研究[J]. 姚直书,程桦,杨俊杰. 煤炭学报. 2004(02)
[9]用ANSYS模拟钢筋混凝土的常见问题与对策[J]. 齐锋,张有才,汤广田. 焦作工学院学报(自然科学版). 2003(04)
[10]现代非开挖地下管线施工方法及适用范围[J]. 张伟,王鹏. 地质与勘探. 1998(01)
硕士论文
[1]西部地区冻结井筒内层井壁力学特性研究[D]. 吴娟.安徽理工大学 2013
[2]深厚表土中复合井壁受力及结构形式研究[D]. 侯俊友.河南理工大学 2012
[3]新型单层冻结井壁结构试验研究[D]. 易典.安徽理工大学 2010
[4]双层钢板高强混凝土复合井壁竖向承载力研究[D]. 余贵华.安徽理工大学 2008
本文编号：2997572
【文章来源】：安徽理工大学安徽省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
技术进度图
图 3 混凝土强度对应力应变的影响Fig2 The influence of Concrete strength on stress-strain curv上图表示不同强度混凝土的应力应变关系的比较，从上图我们点：凝土的应力峰值与混凝土的强度等级有关，强度越高混凝土的强度等级混凝土到达峰值是的应变也不一样，高强混凝土峰值通混凝土 0.002。凝土应力应变曲线在下降段时，其二者的表现出的趋势也不一到达峰值后的下降阶段线段比较陡峭，而普通混凝土下降较 高。下降阶段越陡峭说明混凝土的脆性越大，而且脆性与混凝土度越大脆性越明显。而普通混凝土下降平缓，更多的表现出延现这样的差异是因为当混凝土受到外荷载作用时，内部出现裂发展产生滑移时，此时粗集料已经被剪断，故混凝土抗外荷载应力应变曲线上即为曲线下降段下降较陡。
混凝土在泊松比 的不同主要集中在非区别，美国的 ACI 委员会经过试验研究比在 0.2~0.28 之间。但是在非弹性阶段松比小于普通混凝土。管受力分析顶进过程中即受到周围土层的压力又受节先对其受到的单一的力作用下进行分析如下。受到围压作用时截面应力均布荷载作用，可以简化为厚壁圆筒在对称问题，按照弹性理论，顶管各个截
【参考文献】：
期刊论文
[1]深基岩冻结井筒外层井壁力学特性试验研究[J]. 徐进,姚直书,王凤娇,李必达. 煤炭技术. 2016(11)
[2]岩石厚壁圆筒试验破坏的细观力学机制[J]. 周喻,吴庆良,杜晓伟,吴顺川,高永涛. 岩石力学与工程学报. 2016(09)
[3]特厚表土层钢板混凝土复合井壁竖向承载力试验研究[J]. 姚直书,余贵华,程桦,荣传新. 岩土力学. 2010(06)
[4]特厚冲积层冻结井壁受力机理与设计优化[J]. 姚直书,程桦,黄小飞. 西安科技大学学报. 2010(02)
[5]深厚冲积层高强钢筋混凝土井壁力学特性研究[J]. 荣传新,王秀喜,程桦,姚直书. 岩石力学与工程学报. 2008(S1)
[6]钢管顶管设计计算方法的研究[J]. 彭夏军,毛炜,葛春辉. 特种结构. 2007(03)
[7]疏水沉降地层竖向可缩性井壁附加力分布规律研究[J]. 程桦,苏俊,姚直书. 岩土力学. 2007(03)
[8]深表土中高强钢筋混凝土井壁力学性能的试验研究[J]. 姚直书,程桦,杨俊杰. 煤炭学报. 2004(02)
[9]用ANSYS模拟钢筋混凝土的常见问题与对策[J]. 齐锋,张有才,汤广田. 焦作工学院学报(自然科学版). 2003(04)
[10]现代非开挖地下管线施工方法及适用范围[J]. 张伟,王鹏. 地质与勘探. 1998(01)
硕士论文
[1]西部地区冻结井筒内层井壁力学特性研究[D]. 吴娟.安徽理工大学 2013
[2]深厚表土中复合井壁受力及结构形式研究[D]. 侯俊友.河南理工大学 2012
[3]新型单层冻结井壁结构试验研究[D]. 易典.安徽理工大学 2010
[4]双层钢板高强混凝土复合井壁竖向承载力研究[D]. 余贵华.安徽理工大学 2008
本文编号：2997572
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