大直徑越江盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)理論分析及其工程應(yīng)用研究.pdf

1、盾構(gòu)法隧道的興建可緩解建筑用地緊張、交通擁擠的現(xiàn)狀，飛速發(fā)展的盾構(gòu)施工技術(shù)更使盾構(gòu)隧道日益成為重要的城市地下結(jié)構(gòu)。在一些城市公路隧道和越江隧道等都迫切要求單管修建三個(gè)車道，但大直徑盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)仍沿用相對(duì)較小直徑的盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)計(jì)算方法，與盾構(gòu)法施工技術(shù)水平相比，大直徑盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的理論研究相對(duì)較為滯后?？紤]到大型盾構(gòu)隧道所特有的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，本文以滬崇蘇通道南港隧道實(shí)際工程為研究依托，對(duì)大直徑盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)進(jìn)行理論分析和探討，論文的主要工作

2、在以下幾個(gè)方面： 1.在前人的研究工作基礎(chǔ)上，以Biot固結(jié)理論為基礎(chǔ)，考慮孔隙度和滲透率動(dòng)態(tài)變化，初步探究了考慮土體時(shí)效性的流-固耦合分析模型，且給出了相應(yīng)的有限元計(jì)算公式，并編制了相應(yīng)的程序模塊。 2.對(duì)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的外荷載進(jìn)行了研究，并提出了基于考慮土體時(shí)效特性的流-固耦合作用的有限元法確定隧道襯砌結(jié)構(gòu)的水土壓力。 3.對(duì)盾構(gòu)法隧道管片接頭進(jìn)行理論分析，根據(jù)管片接頭構(gòu)造特征，在傳力襯墊和彈性密封橡膠試驗(yàn)資料

3、的基礎(chǔ)上，對(duì)管片接頭進(jìn)行受力分析，得到管片環(huán)向接頭的彎曲剛度與接頭內(nèi)力的非線性關(guān)系，為了應(yīng)用方便，提出了管片環(huán)向接頭的抗彎剛度計(jì)算模型，并編制了相應(yīng)的接頭分析程序。 4.采用有限元方法，使用厚殼、GOODMAN、接觸及實(shí)體單元，考慮管片與管片在接縫處的擠壓作用、管片與接頭螺栓之間的咬合作用、管片環(huán)向接頭的抗彎剛度非線性、管片與周圍土體的相互作用，提出了土體連續(xù)介質(zhì)-厚殼-接頭3D計(jì)算模型，并編制了相應(yīng)程序模塊。 5.使用