帶肋鋼板混凝土組合襯砌結(jié)構(gòu)受力變形特性研究.pdf

1、近年來，地鐵盾構(gòu)隧道的廣泛運用使得盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)的質(zhì)量和安全問題越來越突出。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，同時也給隧道襯砌結(jié)構(gòu)的防水帶來極大的困難。當(dāng)管片襯砌結(jié)構(gòu)在外部荷載以及較高水壓作用時，將會導(dǎo)致襯砌結(jié)構(gòu)產(chǎn)生過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、管片襯砌開裂、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，給隧道正常運營帶來了極大

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，對其他形式的盾構(gòu)襯砌結(jié)構(gòu)研究則較少。因此，開展不同盾構(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，開展了對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)值模擬計算之前，首先對

3、帶肋鋼板混凝土組合襯砌結(jié)構(gòu)設(shè)計與施工工藝進(jìn)行了介紹，然后對數(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)值計算模型，對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)。
　　通過對上述問題的分析研究加深了對帶肋鋼板混凝土組合