检索结果-内蒙古大学图书馆

现代隧道技术 2017年第3期54卷 42-49页

作者：蔡伟阳张孟喜上海大学土木工程系上海200072

针对当前理论推导下隧道纵向刚度有效率(0.14~0.23)比上海盾构隧道实际工程的应用值(约0.7)偏小的情况,文章改进传统纵向等效连续化模型,在隧道等效连续化模型的基础上,基于椭圆的参数方程,同时考虑横向刚度、环缝作用范围的影响,并且... 详细信息

针对当前理论推导下隧道纵向刚度有效率(0.14~0.23)比上海盾构隧道实际工程的应用值(约0.7)偏小的情况,文章改进传统纵向等效连续化模型,在隧道等效连续化模型的基础上,基于椭圆的参数方程,同时考虑横向刚度、环缝作用范围的影响,并且引入土层约束系数和管片拼装方式影响系数,建立新型的盾构隧道纵向等效连续化模型,修正了等效弯曲刚度的计算公式。文章以上海某隧道工程为背景,分析了横向刚度和环缝作用范围系数对隧道等效抗弯刚度的影响规律。假设隧道发生"椭圆变形",其计算结果表明,隧道纵向等效刚度有效率与其他模型结论相比增加了26%~50%,有效地贴近了实际应用值,证明了椭圆假设的合理性。研究结果对隧道纵向等效刚度有效率的理论推导和实际工程的取值具有一定的参考意义。

关键词：盾构隧道纵向等效连续化模型横向刚度环缝作用范围

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基于修正纵向等效连续化模型的隧道变形受力研究

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岩土工程学报 2014年第4期36卷 662-670页

作者：李翔宇刘国彬杨潇韩春龙中国建筑科学研究院地基基础研究所北京100013 建筑安全与环境国家重点实验室北京100013 同济大学地下建筑与工程系上海200092 上海电力设计院有限公司上海200025

及时掌握隧道结构变形受力情况对于保证地铁运营安全意义重大。通过增加考虑横向刚度、环缝作用范围和螺栓预应力的影响,建立了新型的盾构隧道修正纵向等效连续化模型,据此提出了弹、塑性状态下隧道纵向等效抗弯刚度、极限弯矩以及最大... 详细信息

及时掌握隧道结构变形受力情况对于保证地铁运营安全意义重大。通过增加考虑横向刚度、环缝作用范围和螺栓预应力的影响,建立了新型的盾构隧道修正纵向等效连续化模型,据此提出了弹、塑性状态下隧道纵向等效抗弯刚度、极限弯矩以及最大环缝张开量的计算方程;以上海地铁二号线为工程背景,分析了横向刚度和环缝作用范围对隧道等效抗弯刚度的影响规律;之后建立了5类隧道结构临界状态下隧道纵向曲率半径、接缝张开值、管片应力、螺栓拉力的求解公式,并求得了对应的界限指标,所得指标值可作为隧道健康状态诊断的依据。

关键词：纵向等效连续化模型横向刚度环缝作用范围螺栓预紧力界限指标

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类矩形装配式地铁车站纵向等效抗弯刚度研究

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1554-1566页

作者：黄林冲蒋凯梁禹张燕丽丁泽杜风华中山大学·深圳航空航天学院广东深圳518107 中山大学土木工程学院广东珠海519000 中铁十四局集团有限公司山东济南250101

类矩形装配式地铁车站纵向等效抗弯刚度是衡量其力学行为的重要参数,对于构件结构设计、抗弯承载能力验算具有重要作用。为了分析地铁车站纵向抗弯性能及其影响因素,根据等效连续梁的转角计算公式,得出了纵向等效抗弯刚度(EI)eq及纵向... 详细信息

类矩形装配式地铁车站纵向等效抗弯刚度是衡量其力学行为的重要参数,对于构件结构设计、抗弯承载能力验算具有重要作用。为了分析地铁车站纵向抗弯性能及其影响因素,根据等效连续梁的转角计算公式,得出了纵向等效抗弯刚度(EI)eq及纵向等效抗弯刚度有效率η的隐式表达式。通过截面参数分析,探讨了构件长度对中性轴距离c值、等效抗弯刚度有效率η值、截面最大应力的影响;研究了上下圆弧块厚度、曲率半径、圆心角及半短轴长b值对装配式构件截面上的最大应力的影响规律;为了反映装配式车站环缝实际作用范围,引入了环缝影响系数λ,拓展了类矩形装配式衬砌纵向等效连续化模型。研究结果表明:不同构件长度下截面应力分布状态及η值保持不变,且弯矩方向对其影响较小。在弯矩不变的前提下截面最大应力受半短轴长b值影响较大。当顶板块厚度t1处于0.6~2 m范围时,截面最大拉应力随半短轴长b增加而降低6.8%~9.3%;当底板块厚度t3处于0.6~2 m范围时,随着半短轴长b增加,截面最大压应力降低62.5%~63.6%。随着λ由0增加到1,纵向等效抗弯刚度有效率η由1降低到0.05%且变化趋势逐渐降低,与纵向等效连续化模型计算结论一致。本文研究结论对于装配式地铁车站预制构件结构设计及抗弯承载能力验算可提供有效参考。

关键词：类矩形装配式地铁车站纵向等效连续化模型中性轴位置纵向等效抗弯刚度环缝影响范围

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基于Kerr地基模型的覆土荷载引起既有装配式地铁车站沉降分析

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现代隧道技术 2024年第5期61卷 71-78页

作者：刘朝阳蒋凯梁禹中铁十四局集团有限公司济南250000 中山大学·深圳航空航天学院深圳518107 中山大学土木工程学院珠海519082 南方海洋科学与工程广东省实验室(珠海) 珠海519082

分步覆土回填会引起装配式结构纵向不均匀沉降,但已有的纵向变形计算模型往往忽略由地基自身沉降引起的装配式衬砌变形。鉴于此,基于纵向等效连续梁理论对Kerr地基上Timoshenko梁模型进行优化,建立可考虑地基自身沉降和土体剪切作用的... 详细信息

分步覆土回填会引起装配式结构纵向不均匀沉降,但已有的纵向变形计算模型往往忽略由地基自身沉降引起的装配式衬砌变形。鉴于此,基于纵向等效连续梁理论对Kerr地基上Timoshenko梁模型进行优化,建立可考虑地基自身沉降和土体剪切作用的装配式地铁车站纵向变形计算模型,并与现场实测结果进行对比验证。研究结果表明:与Euler-Winkler模型、Timoshenko-Pasternak模型理论计算结果相比,所提的理论方法在保证计算精度的同时,能够揭示地基沉降引起的装配式结构纵向变形特征;所提方法能有效揭示监测环竖向沉降变化趋势,预测的纵向沉降值与实测数据吻合良好,误差仅为0.3%;在覆土荷载和地基沉降等综合因素影响下,装配式结构发生屈曲并形成新的稳定结构,该现象可解释装配式结构中环段与接头变形不连续现象。

关键词：装配式地铁车站纵向等效连续化模型地基沉降剪切效应纵向变形

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盾构隧道带榫环缝受力和变形修正计算方法

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沈阳建筑大学学报（自然科学版） 2021年第3期37卷 486-493页

作者：李明宇吴龙骥赵世永靳军伟郑州大学土木工程学院河南郑州450001 中铁十五局集团有限公司上海200070 中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司河南洛阳471000

目的研究附加荷载作用下地铁盾构隧道带榫环缝的变形演化规律及其受力特征,分析螺栓受力特点,给出一种环间变形控制指标。方法建立一种双面弹性地基梁-纵向等效连续化修正模型,可得到纵向连接螺栓受弯引起的拉应力;研究有榫环缝受剪时... 详细信息

目的研究附加荷载作用下地铁盾构隧道带榫环缝的变形演化规律及其受力特征,分析螺栓受力特点,给出一种环间变形控制指标。方法建立一种双面弹性地基梁-纵向等效连续化修正模型,可得到纵向连接螺栓受弯引起的拉应力;研究有榫环缝受剪时阶段性变形特征及纵向螺栓受力特点,对环缝处错台量和张开量的界限值进行探讨。结果以纵向连接螺栓受拉屈服强度时推算出的环缝错台量和张开量的界限值分别约为4.3 mm和0.4 mm,小于工程实测值与验收标准规定的错台量和张开量界限值。结论以纵向连接螺栓受拉屈服作为运营地铁盾构隧道衬砌结构的环间变形控制指标是安全且可行的;通过灵敏度分析发现凹凸榫间的物理间隙对笔者提出的环间变形控制指标影响最大。

关键词：地铁纵向等效连续化模型理论分析盾构隧道双面弹性地基梁

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大断面矩形盾构隧道等效抗弯刚度研究

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科学技术与工程 2020年第23期20卷 9590-9596页

作者：郑庆坂潘伍覃永杰张凡中铁隧道局集团建设有限公司南宁530007 中山大学智能工程学院广州510006

矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度是衡量隧道受力变形的重要参数,对于指导施工及隧道纵向结构设计具有重大意义。将横向刚度与纵向等效抗弯刚度联立起来,由力学平衡条件确定中性轴位置,根据弯矩平衡条件及等效连续梁转角公式推导得到大断... 详细信息

矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度是衡量隧道受力变形的重要参数,对于指导施工及隧道纵向结构设计具有重大意义。将横向刚度与纵向等效抗弯刚度联立起来,由力学平衡条件确定中性轴位置,根据弯矩平衡条件及等效连续梁转角公式推导得到大断面矩形盾构隧道纵向等效抗弯刚度解析解,并探讨了管片宽厚比、长短边螺栓分布、管片厚度等对纵向等效抗弯刚度的影响。研究结果表明:截面长宽比由1增长100%时,隧道纵向等效抗弯刚度有效率η由2.787 5降低为原来的15.3%,最终值为0.426 2;中性轴距离c减小了49.6%,最终值为2.273 0 m;截面厚度t由0.25增长到0.55时,中性轴距离c由2.188 5 m降低0.62%,纵向等效抗弯刚度有效率η由0.099 m增加7.8%;长短边厚度比由1增长到2时,中性轴位置c由2.174 9 m增长0.34%,纵向等效抗弯刚度有效率η由0.106 7降低了21.27%;截面螺栓个数从30增加到80时,c由2.150 4增长1.43%,纵向等效抗弯刚度有效率η由0.121 6降低了12.25%。考虑螺栓分别沿隧道截面长短边均匀分布时,纵向等效抗弯刚度及抗弯刚度有效率大约为理想情况下螺栓均匀化分布时的2/3。在截面螺栓总数不变的前提下,适当降低截面短边螺栓所占比例可有效提升截面抗弯性能。

关键词：矩形盾构隧道纵向等效连续化模型中性轴位置纵向等效抗弯刚度有效率

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盾构隧道纵向等效弯曲刚度的分析方法研究

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现代隧道技术 2017年第6期54卷 8-14,23页

作者：罗文林韩煊侯伟周宏磊北京工业大学建筑工程学院北京100124 北京市勘察设计研究院有限公司北京100038

随着国内外盾构隧道的大量建设和使用,隧道的过量沉降,特别是纵向不均匀沉降引起的问题越来越突出。目前国内外盾构隧道纵向结构性能研究和计算模型理论还不完善,隧道的纵向刚度的确定是其中的重点与难点问题之一。文章通过采用下穿既... 详细信息

随着国内外盾构隧道的大量建设和使用,隧道的过量沉降,特别是纵向不均匀沉降引起的问题越来越突出。目前国内外盾构隧道纵向结构性能研究和计算模型理论还不完善,隧道的纵向刚度的确定是其中的重点与难点问题之一。文章通过采用下穿既有隧道的结构变形监测数据反分析隧道纵向弯曲刚度,规避了目前计算分析中难以综合考虑盾构隧道拼装方式、横向刚度、螺栓作用等诸多因素的问题,为盾构隧道纵向弯曲刚度的确定提供了一种新方法。研究发现,盾构隧道在变形过程中纵向刚度并不是不变的,而是会随着隧道的变形而发生变化,呈现非线性特征,并建立了隧道结构纵向刚度有效率与隧道结构最大纵向变形之间的拟合关系。

关键词：盾构隧道纵向等效弯曲刚度纵向等效连续化模型反演分析

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矿山法与盾构组合施工地铁隧道管片的上浮及其控制研究

矿山法与盾构组合施工地铁隧道管片的上浮及其控制研究

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作者：王占豪武汉工程大学

学位级别：硕士

随着近几年地下轨道交通的大力发展,矿山法与盾构组合工法的应用解决了部分坚硬岩石地段盾构开挖困难的难题,但由于该工法的特殊性,使得原本存在于盾构施工的管片上浮现象变的更为显著,这已经引起了一些施工及研究人员的关注。本文主要... 详细信息

随着近几年地下轨道交通的大力发展,矿山法与盾构组合工法的应用解决了部分坚硬岩石地段盾构开挖困难的难题,但由于该工法的特殊性,使得原本存在于盾构施工的管片上浮现象变的更为显著,这已经引起了一些施工及研究人员的关注。本文主要对组合工法中管片上浮现象的原因及其控制方法进行研究:依据武汉地铁3号线工程中现场实际的施工情况,系统的分析其组合工法区段的工艺流程及施工特点,得出可能导致管片出现上浮的一些因素。对于管片局部上浮现象,本文基于结构力学基本原理,提出了明确的计算流程及方法。在考虑相邻管片接触面,轴压力,注浆压力、注浆量,螺栓抗剪强度、形变等多种因素的情况下,计算得出不同工况组合作用下的管片最大上浮量以及在对应工况下最大注浆压力的值。对于管片整体上浮现象,采用数值分析计算,本文提出了适用于组合工法的纵向等效连续化模型,基于前人对盾构法的研究,根据依托工程的施工实际,对模型进行了调整以及改进,将管片接头处螺栓等效为“螺栓环”,根据螺栓与管片的形变关系对等效螺栓进行刚度折减以满足模型对实际情况的模拟。通过本工程的实例分析表明,计算得出的最大上浮量与实际工程监测数据大致吻合。基于提出的纵向等效连续化模型,对影响管片上浮的几个主要因素进行了定量计算,包括:螺栓数量、浆液凝固时间、盾构机推进速度、浆液注浆量以及二次注浆部位等,通过对计算结果的曲线关系的拟合,得出不同因素与管片最大上浮量的关系式。依据关系式对不同参数进行调整,从而对管片的上浮量进行有效的控制,为以后类似工程提供了控制管片上浮的理论依据。最后,对本文存在的问题及进一步的深入研究进行了简要的探讨。

关键词：组合工法壁后注浆管片上浮纵向等效连续化模型上浮控制

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基于盾构隧道纵向沉降的纵向等效刚度反分析

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岩土力学 2015年第S1期36卷 230-234页

作者：殷建国黄宏伟同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学地下建筑与工程系上海200092

随着我国经济建设的深化,城市轨道交通建设得到迅速发展。在盾构隧道常见病害中,盾构隧道纵向沉降会对隧道纵向性能造成不利影响。盾构隧道结构刚度是结构性能的重要力学性能指标之一,采用盾构隧道纵向等效连续化模型,分别对于纵向等效... 详细信息

随着我国经济建设的深化,城市轨道交通建设得到迅速发展。在盾构隧道常见病害中,盾构隧道纵向沉降会对隧道纵向性能造成不利影响。盾构隧道结构刚度是结构性能的重要力学性能指标之一,采用盾构隧道纵向等效连续化模型,分别对于纵向等效刚度为常数以及沿盾构隧道纵向变化的情况,基于盾构隧道纵向沉降对纵向等效刚度进行反分析,探究盾构隧道纵向沉降对隧道纵向等效刚度的影响。分析得出,(1)当隧道纵向刚度有效率η沿隧道纵向为常数时,随着实际沉降的增大,隧道纵向刚度有效率η变小,且随着实际沉降的增大趋于平稳;(2)当隧道纵向刚度有效率η(x)沿隧道纵向变化时,实际沉降与理论沉降之比小于1时,反算出得到的隧道纵向刚度有效率η(x)沿纵向中间大,两边小;实际沉降与理论沉降之比大于1时,反算得到的隧道纵向刚度有效率η(x)沿纵向中间小,两边大;(3)根据反算出的纵向刚度有效率η(x)计算所得到的沉降曲线与实际沉降曲线有所差异。

关键词：纵向沉降盾构隧道纵向等效连续化模型反分析

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采用纵向等效连续化模型的盾构隧道纵向抗震分析

采用纵向等效连续化模型的盾构隧道纵向抗震分析

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作者：苏彦北京交通大学

学位级别：硕士

盾构法隧道是现代都市各种生命线工程的重要组成部分,因此其地震安全性的研究具有极其重要的社会、政治和经济意义。随着震害资料的积累和对地下结构抗震性能研究的深入,人们逐渐认识到了用传统的拟静力法进行地下结构地震反应分析具有... 详细信息

盾构法隧道是现代都市各种生命线工程的重要组成部分,因此其地震安全性的研究具有极其重要的社会、政治和经济意义。随着震害资料的积累和对地下结构抗震性能研究的深入,人们逐渐认识到了用传统的拟静力法进行地下结构地震反应分析具有较大的局限性,而采用合理模型的反应变位法和动力有限元法更为可取。本文用与盾构隧道纵向变形性能相似的梁单元来模拟隧道结构的特性,建立了盾构隧道纵向等效连续化模型,以天津软土地层中的盾构隧道为例,分别采用反应变位法和动力有限元法,考虑地震烈度为7度(PGV=0.15m/s)和8度(PGV=0.30m/s)两种情况下,正弦位移行波分别在0°和45°方向上入射,得到了隧道纵向上的最大拉、压力和弯矩,并计算出了在最大拉(压)力和弯矩共同作用下螺栓、管片的受力、变形和接头螺栓的最大张开量。同时对输入地震动、螺栓强度、管片尺寸和隧道直径等对隧道纵向受力的影响进行讨论,得出了以下结论: 1.地震动作用下纵向螺栓搭接处往往成为盾构法隧道破损的薄弱环节,地下隧道结构抗震设计的原则不应该是抵抗周边土体的运动,而应该是将隧道设计成可适应其运动变位的柔性结构。 2.盾构法隧道结构的纵向抗震设计建议采用螺栓最大张开量作为设计的控制指标。同时,塑性比指标可较为直观地了解纵向连接截面上螺栓的受力情况。 3.采用等效连续化模型进行盾构法隧道纵向受力分析时,在单元等效弯曲刚度计算中计入轴向作用力的影响是十分必要的。 4.行波作用时,在正常使用工况下反应变位法仍不失为简便实用的分析方法,但在螺栓进入塑性受力阶段后该法所得螺栓最大张开量就偏小了,此时就不得不借助于非线性动力有限元法进行隧道的纵向抗震分析。 5.管片尺寸对隧道纵向抗震设计的影响相对较少,但从有利于接头受力与降低工程造价角度出发,适当降低管片厚度是合理的。而管片环宽的增大虽然给施工带来便利,但考虑到这会导致纵向连接螺栓易于进入塑性受力状态,故环宽的加大宜结合多方面因素慎重考虑。

关键词：盾构隧道纵向等效连续化模型纵向抗震反应变位法动力有限元法

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