检索结果-内蒙古大学图书馆

水利水电技术(中英文) 2024年第S2期55卷 435-446页

作者：王昭根刘苗喻义天徐松徐长节郑凤曲黄文红吴智龙万佳新江西省交通投资集团有限责任公司项目建设管理公司江西南昌330052 国家管网集团湖南公司湖南长沙410000 华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 深圳市工勘岩土集团有限公司广东深圳518063

隧道施工穿越喀斯特地质区域极易发生坍塌、突水突泥等事故。为研究隧道穿越溶洞时引起的衬砌结构变形问题,通过PLAXIS有限元数值模拟方法,研究隧道施工不同方向(上穿、侧穿、下穿)穿越溶洞对衬砌结构受力变形及内力的影响并从溶洞直径... 详细信息

隧道施工穿越喀斯特地质区域极易发生坍塌、突水突泥等事故。为研究隧道穿越溶洞时引起的衬砌结构变形问题,通过PLAXIS有限元数值模拟方法,研究隧道施工不同方向(上穿、侧穿、下穿)穿越溶洞对衬砌结构受力变形及内力的影响并从溶洞直径及溶洞与隧道之间的距离两个角度展开分析。结果表明:隧道施工上穿溶洞时,溶洞直径增加导致顶部沉降增大,底部隆起减小,轴力和弯矩分布发生显著变化;溶洞间距增加则使顶部位移增大,轴力和弯矩分布亦受影响。隧道施工侧穿溶洞时,溶洞直径和间距的变化对衬砌变形及内力有复杂影响,特别是在溶洞附近的位移和轴力变化明显。隧道施工下穿溶洞时,溶洞直径增大对顶部位移有减小作用,但底部位移和轴力变化复杂,溶洞间距对隧道顶部和底部衬砌的位移及内力有显著影响。研究成果为岩溶区隧道工程的设计与施工提供了科学依据和技术支持,有助于优化溶洞处理方案,确保隧道施工安全及稳定。

关键词：山岭隧道穿越溶洞衬砌结构受力变形数值模拟

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苏州轨道交通盾构隧道衬砌结构足尺试验研究

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城市轨道交通研究 2022年第5期25卷 1-7页

作者：查红星桂林秦奕旻柳献苏州市轨道交通集团有限公司苏州215004 同济大学地下建筑与工程系上海200092

针对苏州轨道交通盾构隧道衬砌结构,采用拟静力的试验方法对超载工况下错缝拼装盾构隧道衬砌结构进行了足尺试验研究。介绍了试验方案设计,根据试验结果分析了结构变形、裂缝分布、破损情况、纵缝变形和纵缝螺栓应变的发展情况和结构破... 详细信息

针对苏州轨道交通盾构隧道衬砌结构,采用拟静力的试验方法对超载工况下错缝拼装盾构隧道衬砌结构进行了足尺试验研究。介绍了试验方案设计,根据试验结果分析了结构变形、裂缝分布、破损情况、纵缝变形和纵缝螺栓应变的发展情况和结构破坏过程,并对结构的破坏机理进行了分析。试验结果表明:苏州轨道交通盾构隧道衬砌结构的破坏链为168.75°、101.25°和11.25°管片截面的纵缝螺栓相继屈服,纵缝受压侧混凝土相继压碎;最终导致270°截面管片钢筋屈服,4个塑性铰全部形成,结构整体失去稳定性。

关键词：苏州轨道交通盾构隧道衬砌结构足尺试验

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隧道衬砌结构健康诊断及技术状况评定研究

隧道衬砌结构健康诊断及技术状况评定研究

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作者：张素磊北京交通大学

学位级别：博士

摘要：隧道衬砌结构健康诊断是一项亟需开展的课题。本文在广泛查阅国内外相关文献资料的基础上,通过理论分析、数值计算、室内相似模型试验和现场检测相结合的技术手段对隧道衬砌结构病害主成因、运营隧道常见质量缺陷和常见病害的一... 详细信息

摘要：隧道衬砌结构健康诊断是一项亟需开展的课题。本文在广泛查阅国内外相关文献资料的基础上,通过理论分析、数值计算、室内相似模型试验和现场检测相结合的技术手段对隧道衬砌结构病害主成因、运营隧道常见质量缺陷和常见病害的一般规律、衬砌背后空洞和衬砌裂缝对隧道结构安全性的影响规律以及隧道衬砌结构技术状况评定等几项内容进行了深入研究。主要研究工作和研究结论如下： (1)针对目前隧道工程界对隧道质量缺陷与隧道病害概念混淆的现状,建立了隧道质量缺陷和隧道病害的基本概念,并分析了两者的区别与联系。 (2)根据隧道衬砌结构病害及成因的调查资料,提出了基于对应分析模型的隧道衬砌结构病害主成因挖掘方法,为隧道衬砌结构病害主成因的分析提供了一种新的研究方法；实例分析的结果表明,导致隧道衬砌结构产生病害的主成因为衬砌背后空洞、衬砌厚度不足、围岩处理不当和塑性地压4个因素。 (3)对宁波地区国省道隧道的现场检测数据进行了统计分析,获取了运营隧道衬砌强度和碳化深度、衬砌厚度、衬砌背后空洞特征以及衬砌裂缝特征等常见隧道质量缺陷和隧道病害的一般规律。 (4)基于理论分析、数值计算和室内模型试验等研究方法对衬砌背后空洞的致害性机理进行了系统研究,具体研究成果如下： ①基于平面弹性复变函数的基本理论推导了考虑衬砌背后空洞影响的围岩应力及位移的理论计算公式； ②通过数值计算研究了不同侧压力系数条件下不同位置和不同范围衬砌背后空洞对隧道衬砌结构安全性的影响规律； ③通过室内相似模型试验模拟了素混凝土衬砌结构和钢筋混凝土衬砌结构背后存在不同位置、不同范围空洞时隧道衬砌结构的变形特征、受力特点和破坏模式,获取的试验结果可为隧道现场检测与维修加固工作提供借鉴。 (5)基于小波变换、灰色理论和突变理论建立了针对隧道衬砌裂缝监测数据的衬砌裂缝稳定性判据和一般分析流程,为隧道衬砌裂缝现场检测数据的科学分析提供了一种新的方法；基于混凝土断裂力学建立了隧道衬砌结构已有裂缝的稳定性判据和一般分析流程,并通过工程实例验证了两种方法研究隧道衬砌结构裂缝稳定性的有效性。 (6)针对目前隧道工程界已有的隧道衬砌结构技术状况评定方法存在的不足,本文给出了“隧道健康度”的科学内涵,并通过隧道健康度函数建立了隧道现场检测数据和评定结果之间的量化关系,提出了一种基于现场检测数据的隧道衬砌结构技术状况分段式量化评定方法。

关键词：隧道工程衬砌结构健康诊断主成因衬砌背后空洞衬砌裂缝稳定性衬砌结构技术状况

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南水北调中线北京段西四环暗涵衬砌结构受力特点研究

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水利水电技术 2019年第S1期50卷 163-168页

作者：丁艳辉付云升钱晓翔杨进新北京市水利规划设计研究院北京100048 北京市轨道交通设计研究院有限公司北京100068

南水北调中线北京段西四环暗涵埋设了土压力计和钢筋应力计等观测设备,用于连续观测施工期和运行期相关情况。根据暗涵2011年10月至2012年3月期间通水测试的监测数据,以3个典型断面为研究对象,重点研究和分析了结构内力分配机制。研究表... 详细信息

南水北调中线北京段西四环暗涵埋设了土压力计和钢筋应力计等观测设备,用于连续观测施工期和运行期相关情况。根据暗涵2011年10月至2012年3月期间通水测试的监测数据,以3个典型断面为研究对象,重点研究和分析了结构内力分配机制。研究表明,暗涵的衬砌结构为联合受力结构,一衬和二衬共同承担内水压力,一二衬之间的回填灌浆改善了二衬的受力状态,一二衬协同变形得到优化。另外,衬砌结构的内力增量监测值与结构力学法的计算值较为接近,暗涵设计安全系数高,西四环暗涵结构安全。

关键词：浅埋暗挖输水隧洞监测数据衬砌结构

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长江隧道管片衬砌结构关键技术研究

长江隧道管片衬砌结构关键技术研究

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作者：李忠同济大学

学位级别：博士

本研究以上海长江隧道工程为背景，考虑隧道衬砌结构所处的工作环境、受力特点以及结构构造特征等，针对隧道衬砌结构的耐久性问题展开研究。主要研究问题包括两个方面：㈠氯离子侵蚀环境下隧道衬砌结构耐久性试验研究。根据电化学方法... 详细信息

本研究以上海长江隧道工程为背景，考虑隧道衬砌结构所处的工作环境、受力特点以及结构构造特征等，针对隧道衬砌结构的耐久性问题展开研究。主要研究问题包括两个方面：㈠氯离子侵蚀环境下隧道衬砌结构耐久性试验研究。根据电化学方法加快钢筋锈蚀的基本原理，在室内进行盾构隧道管片结构钢筋加速锈蚀试验，得到了一组不同锈蚀程度的试验构件；对锈蚀后构件的承载力、变形、延性及破坏特征等进行试验测试，得出了氯离子侵蚀下隧道衬砌结构性能的退化规律。另外，通过自然扩散法，对上海长江隧道管片结构混凝土的氯离子扩散规律和特征进行了测定。试验表明，通过短期加速试验条件研究混凝土结构耐久性是目前较为可行、有效的一种方法。试验结果对隧道衬砌结构服务寿命预测和耐久性设计具有重要参考价值。㈡上海长江隧道衬砌结构服役寿命预测。根据侵蚀环境下隧道衬砌结构耐久性试验，对上海长江隧道衬砌结构服役寿命进行了理论预测。从预测结果来看，隧道管片衬砌结构服役寿命理论预测值大于结构设计使用期限（100年），理论上能够满足隧道衬砌结构耐久性的要求。计算表明，基于本文所采用的结构服役寿命预测理论计算方法，并结合耐久性试验结果进行参数修正，对上海长江隧道衬砌结构服役寿命进行预测，具有可行性和合理性。\n 本文以上海长江隧道工程为背景，通过分析当前软土盾构隧道工程设计中所存在问题，并结合上海软土盾构隧道的特殊性，对长江隧道衬砌结构沿纵向沉降缝的设置及其纵向受力与变形进行数值分析研究。主要计算内容包括两个方面：⑴基于双面弹性地基梁模型的隧道结构纵向计算。根据双面弹性地基梁解析模型基本原理，针对过江盾构隧道工作井和区间隧道的连接处，隧道底部下卧土层特性及分层突变处，覆土厚度急剧改变处等引起隧道结构纵向不均匀沉降问题，借助有限元方法建立双面弹性地基梁平面数值计算模型，主要对隧道纵向沉降缝的设置及其隧道管片衬砌结构内力及纵向变形性能分析。⑵基于结构与土相互作用的隧道结构纵向计算。根据结构与土相互作用基本原理，采用Abaqus有限元软件，在考虑不同的沉降缝设置情况及计算工况下，建立了长江隧道衬砌结构纵向三维计算模型，对隧道管片结构纵向的受力及变形进行了数值计算与分析。通过计算表明，本文建立的数值计算模型能合理考虑沉降缝设置对隧道结构纵向的影响，数值计算结果中体现的隧道衬砌结构的受力及变形特性基本符合实际，计算结果对隧道管片结构纵向设计及施工具有重要参考价值。

关键词：长江隧道隧道围岩衬砌结构结构力学

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SH波对无限介质土中衬砌结构的动应力集中

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岩土力学 2004年第z2期25卷 366-368,382页

作者：周香莲周光明上海交通大学建筑工程与力学学院上海200030 中铁十二局建筑安装公司山西太原030024

运用复变函数法和保角映射法对无限介质土中的衬砌结构进行分析。通过引入两个势函数将弹性介质的控制方程解耦成两个 Helmholtz 方程。利用所得势函数的通解,得到无限土介质和衬砌结构的位移和应力的表达式,利用无限介质与衬砌结构之... 详细信息

运用复变函数法和保角映射法对无限介质土中的衬砌结构进行分析。通过引入两个势函数将弹性介质的控制方程解耦成两个 Helmholtz 方程。利用所得势函数的通解,得到无限土介质和衬砌结构的位移和应力的表达式,利用无限介质与衬砌结构之间的连续性条件和衬砌结构内边界上的边界条件,可确定波函数展开式中的末知系数,并给出动应力集中系数的数值结果。

关键词： SH波衬砌结构动应力集中系数复变函数保角映射

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黄金坪水电站调压室围岩稳定及衬砌结构分析

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水力发电 2016年第3期42卷 35-38页

作者：宋慧秦永涛张继勋中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司四川成都610072 河海大学江苏南京210098

黄金坪水电站调压室洞室规模较大,围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主,局部为Ⅳ、Ⅴ类。通过开展三维数值仿真分析,论证大规模地下洞室的围岩稳定状况,分析不同工况下调压室衬砌结构的受力特性,提出调压室边墙衬砌、导流墩采用双层配筋,阻抗板采用分区... 详细信息

黄金坪水电站调压室洞室规模较大,围岩以Ⅱ、Ⅲ类为主,局部为Ⅳ、Ⅴ类。通过开展三维数值仿真分析,论证大规模地下洞室的围岩稳定状况,分析不同工况下调压室衬砌结构的受力特性,提出调压室边墙衬砌、导流墩采用双层配筋,阻抗板采用分区配筋,孔口需加强配筋的设计方案。实践表明,该设计方案安全可靠,施工可行,经济合理。

关键词：调压室围岩稳定分析衬砌结构配筋黄金坪水电站

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高地温隧道衬砌结构设计探讨及施工技术

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湖南科技大学学报（自然科学版） 2019年第2期34卷 18-24页

作者：吴彪彭学军袁超朱胥仁凌涛中铁五局集团第一工程有限责任公司湖南长沙410117 湖南科技大学资源环境与安全工程学院湖南湘潭411201

现场测试结果显示,拉林铁路桑珠岭隧道地温最高达86.7℃,高地温对衬砌结构的力学特性和耐久性的影响不容忽视.依托拉林铁路桑珠岭隧道工程,采用现场实测和数值模拟相结合的方法,研究了温度和隔热层对衬砌受力特性的影响,并对桑珠岭隧道... 详细信息

现场测试结果显示,拉林铁路桑珠岭隧道地温最高达86.7℃,高地温对衬砌结构的力学特性和耐久性的影响不容忽视.依托拉林铁路桑珠岭隧道工程,采用现场实测和数值模拟相结合的方法,研究了温度和隔热层对衬砌受力特性的影响,并对桑珠岭隧道高地温段施工技术进行介绍.研究结果表明:不考虑温度影响时,隧道支护结构衬砌内力偏小,衬砌安全系数偏大;隔热层的设置改善了衬砌结构的受力,二次衬砌轴力和弯矩显著减小,但其分布特征相似;工程现场所采取的超前地质预报、爆破控制和环境温度控制是确保高地温隧道施工安全的有效措施,确保了桑珠岭隧道准时开通.

关键词：温度隔热层衬砌结构安全系数

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软土盾构隧道衬砌结构计算方法及纵向变形分析

软土盾构隧道衬砌结构计算方法及纵向变形分析

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作者：樊振宇同济大学土木工程学院

学位级别：博士

大量软土盾构隧道在长期使用过程中由于发生过量的纵向不均匀沉降，引发渗水漏泥、结构局部破坏，或内部结构发生扭曲变形。盾构隧道纵向沉降问题成为影响隧道安全运营的核心问题之一。\n 论文通过室内模型试验模拟了衬砌结构渗漏对... 详细信息

大量软土盾构隧道在长期使用过程中由于发生过量的纵向不均匀沉降，引发渗水漏泥、结构局部破坏，或内部结构发生扭曲变形。盾构隧道纵向沉降问题成为影响隧道安全运营的核心问题之一。\n 论文通过室内模型试验模拟了衬砌结构渗漏对隧道沉降的影响及软土盾构隧道长期沉降的发展(第二章)。采用解析方法对纵向沉降问题进行分析(第三章)。基于广义正、负力共同作用机制，推导了纵向沉降问题的基本微分方程。根据环间接头拉伸、压缩刚度的差异，推导了纵向曲率与环缝张开量的函数关系。采用模型试验方法，通过对衬砌结构纵向沉降和环缝张开量的观测，验证了解析推导，指出了衬砌环沉降和环缝张开量的纵向分布模式。\n 提出了基于接头力学参数动态调整的衬砌结构数值计算方法(第四章)。根据盾构隧道衬砌结构接头的构造特征，建立了接头的力学模型，通过接头节点的开合判定和循环迭代实现了计算过程中模型参数的动态调整，以此为基础建立了盾构隧道衬砌结构的计算方法；采用上海长江隧道整环衬砌结构试验对计算方法进行有效性验证。将衬砌环横向变形分为接头位置的管片错动，管片的刚体转动和弹性压缩三部分，认为接头刚度是影响横向变形的主要因素。对五环通、错缝衬砌结构进行内力和变形分析，将通、错缝衬砌结构的各环内力分布及变形进行对比，指出了错缝拼装影响衬砌结构横向刚度和内力分布的工作机理。对通、错缝衬砌结构的横向刚度有效率进行对比分析，对错缝衬砌结构的弯矩提高率进行了初步探讨。\n 分别采用荷载结构法和地层结构法的理念对50环通、错缝衬砌结构进行三维数值模拟(第五章)。首先对衬砌环沉降和环缝张开量的纵向分布模式进行分析，并与解析推导和模型试验的结果进行对比。对通、错缝衬砌结构的纵向沉降传递的差异进行分析，认为通缝隧道主要通过环内管片的转动传递差异沉降，而错缝隧道主要通过环间接头的错动传递差异沉降。从最大差异沉降、环缝张开量、竖向错台、纵向错台、管片转动及防水条件六个方面对通、错缝衬砌结构的纵向变形模式进行比较，分析了纵向错台引起通缝隧道衬砌结构纵向刚度增大的工作机理。最后对衬砌与土体间相互作用的模拟方法及参数取值进行了探讨。

关键词：盾构隧道衬砌结构数值计算纵向沉降室内模型试验

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公路隧道改路堑对衬砌结构的安全影响分析

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重庆交通大学学报（自然科学版） 2022年第7期41卷 104-111,136页

作者：韩风雷刘宗韩王益肖东辉秦臻省部共建山区桥梁及隧道工程国家重点实验室重庆交通大学重庆400074 重庆交通大学土木工程学院重庆400074 重庆大学土木工程学院重庆400045 保利长大工程有限公司广东广州510620

为了研究路堑开挖卸荷对运营隧道衬砌结构的安全影响,以某浅埋小净距隧道拆除改建公路路堑工程为背景,采用Drucker-Prager弹塑性本构模型,基于数值仿真,分析了路堑开挖卸荷下既有运营隧道衬砌结构变形、受力和安全系数的演变规律,提出... 详细信息

为了研究路堑开挖卸荷对运营隧道衬砌结构的安全影响,以某浅埋小净距隧道拆除改建公路路堑工程为背景,采用Drucker-Prager弹塑性本构模型,基于数值仿真,分析了路堑开挖卸荷下既有运营隧道衬砌结构变形、受力和安全系数的演变规律,提出了路堑开挖施工的安全影响分区。结果表明:受路堑开挖卸荷和围岩弹性抗力作用,隧道整体上浮且两边墙向内挤压,以竖向变形为主,最大位移在拱顶为36.77 mm。衬砌结构受拉区由仰拱向上逐渐扩展到拱顶,埋深20 m时拉应力达3.47 MPa,拱脚易出现应力集中。衬砌结构安全系数波动较大,拱脚位置安全系数最小值为1.91,尤其需加强对两洞拱脚位置的监测。参考规范及衬砌结构各指标计算值,采用计算残留埋深比划分了路堑施工对隧道安全影响的3个分区,并给出各分区施工建议。

关键词：隧道工程隧道拆除路堑开挖卸荷小净距隧道衬砌结构安全影响分区

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