海底沉管隧道管段沉降與應(yīng)變研究.pdf

1、隨著沉管隧道技術(shù)的日益成熟，更多的跨河（海）工程選擇沉管法來施工。然而作為一種特殊水下隧道，管段的不均勻沉降及變形將導(dǎo)致管段開裂、滲漏等嚴(yán)重問題，直接影響到隧道的壽命和安全。本文主要通過理論推導(dǎo)及有限元模擬對(duì)沉管隧道管段沉降進(jìn)行深入分析，通過實(shí)測(cè)對(duì)沉管隧道管段變形進(jìn)行研究。本文主要?jiǎng)?chuàng)新點(diǎn)和結(jié)論如下:
　　(1)在修正的彈性地基梁法基礎(chǔ)上，對(duì)K的取值方法和接頭約束方式進(jìn)行了改進(jìn)，使之更符合實(shí)際工程，提出了新的計(jì)算沉管隧道縱向不均勻沉

2、降的方法。并以舟山沈家門港海底沉管隧道為例，進(jìn)行了詳細(xì)的算例分析。
　　(2)把沉管隧道基礎(chǔ)層和地基土層整體定義為復(fù)合地基，用彈簧代表基礎(chǔ)層，Kelvin模型代表地基土，提出采用三參數(shù)模型來模擬復(fù)合地基。在彈性地基梁解的基礎(chǔ)上，根據(jù)對(duì)應(yīng)性原理和三參數(shù)模型本構(gòu)關(guān)系，利用拉普拉斯變換推導(dǎo)出沉管隧道三參數(shù)模型的沉降解析解。
　　(3)假定軟土地區(qū)海底沉管隧道地基土為Kelvin模型，車輛荷載是隨時(shí)間變化的波動(dòng)荷載形式，引入粘彈性地

3、基梁模型，利用模態(tài)疊加法進(jìn)而給出了三種情況下沉管隧道的豎向位移、彎矩和地基反力的解答。結(jié)合天津海河沉管隧道工程實(shí)例，分析了車輛速度、地基土模量對(duì)沉管隧道豎向位移及彎矩的影響。發(fā)現(xiàn)車速對(duì)管段振動(dòng)的頻率產(chǎn)生影響，且車速越快，振動(dòng)越劇烈，但對(duì)振幅沒有影響;地基模量對(duì)管段振動(dòng)的振幅影響很大，且地基模量越小，振幅越大，但對(duì)振動(dòng)周期沒有影響。
　　(4)采用光纖光柵傳感器對(duì)舟山沈家門港海底沉管隧道的管節(jié)應(yīng)變進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并對(duì)實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，研究