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1、近年來(lái),地鐵盾構(gòu)隧道的廣泛運(yùn)用使得盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全問(wèn)題越來(lái)越突出。現(xiàn)有盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)主要以裝配式管片襯砌結(jié)構(gòu)為主,但由于管片襯砌結(jié)構(gòu)存在著大量的環(huán)縫和縱縫,降低了襯砌結(jié)構(gòu)的整體性,同時(shí)也給隧道襯砌結(jié)構(gòu)的防水帶來(lái)極大的困難。當(dāng)管片襯砌結(jié)構(gòu)在外部荷載以及較高水壓作用時(shí),將會(huì)導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過(guò)大的橫向變形以及出現(xiàn)滲漏水,從而引發(fā)管片之間接縫張開(kāi)、管片襯砌開(kāi)裂、管片連接螺栓失效等現(xiàn)象,進(jìn)而導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)破壞,給隧道正常運(yùn)營(yíng)帶來(lái)了極大
2、的安全隱患。目前,盾構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)的研究主要以鋼筋混凝土管片為主,對(duì)其他形式的盾構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)研究則較少。因此,開(kāi)展不同盾構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)的研究,具有重要意義。
為了解決盾構(gòu)管片襯砌結(jié)構(gòu)存在的諸多問(wèn)題,首次提出采用帶肋鋼板混凝土組合結(jié)構(gòu)代替管片結(jié)構(gòu)用于盾構(gòu)隧道襯砌的設(shè)計(jì)和施工。以某地鐵盾構(gòu)隧道工程為背景,采用ANSYS有限元分析軟件作為研究工具,開(kāi)展了對(duì)帶肋鋼板混凝土組合襯砌結(jié)構(gòu)在外荷載作用下的受力和變形特性研究。在數(shù)值模擬計(jì)算之前,首先對(duì)
3、帶肋鋼板混凝土組合襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與施工工藝進(jìn)行了介紹,然后對(duì)數(shù)值模型的建立工程進(jìn)行了詳細(xì)描述。
考慮到鋼板厚度、肋板數(shù)量以及肋板高度等因素對(duì)帶肋鋼板混凝土組合襯砌結(jié)構(gòu)受力和變形特性的影響,建立了多種典型工況下帶肋鋼板混凝土組合襯砌結(jié)構(gòu)三維數(shù)值計(jì)算模型,對(duì)不同影響因素下襯砌結(jié)構(gòu)的受力和變形特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析研究,并對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)在不同影響因素下的受力和變形規(guī)律進(jìn)行了總結(jié)。
通過(guò)對(duì)上述問(wèn)題的分析研究加深了對(duì)帶肋鋼板混凝土組合
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