【博士】盾構(gòu)隧道預應力管片的模型試驗與設(shè)計方法研究【2004】

內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學位：博士　　學位授予單位：同濟大學　　學位年度： 2004年　　本文系國內(nèi)首次對作為一種新型的混凝土襯砌結(jié)構(gòu)型式一一盾構(gòu)隧道用預應力混凝土管片進行探索和研究的學術(shù)論文。文中重點通過模型試驗研究，對預應力管片的力學性能和經(jīng)濟性能做了分析與評價。　　參照現(xiàn)有地鐵隧道管片配筋的要求，確定了本次模型試驗用管片的配筋量，并配置了模型混凝土。預應力管片的模型試驗分為三個部分：第一類試驗為大曲率下，預應力筋的張拉試驗；第二類試驗為，考慮在不同加載位置、不同預應力加載等級情況下的預應力管片的力學性能試驗；第三類試驗為預應力管片的接頭試驗。　　在第一類試驗中，通過測量和計算，得出了預應力筋在大曲率條件下的各項損失以及k值和／1值，為下一步預應力管片力學性能的研究奠定了基礎(chǔ)。　　第二類試驗研究了預應力管片的不同受力位置，不同預砬力噸位對管片整體受力性能的影響，得出管片的開裂以及破壞荷載；提出最合理受力位置：描述管片出裂全過程，分析管徑在加載過程中的變化，并對和合理配筋量提出建議?！　⊥ㄟ^第三類試驗，研究了不同預應力噸位，不同偏心距以及軸力對預應力管片接頭剛度的影響并提出了在一定噸位下，預應力管片的正負轉(zhuǎn)動剛度值，以及剛度計算的經(jīng)驗公式?！　≡谏鲜鲈囼灥幕A(chǔ)上，還進行了三維有限元模擬，對預應力管片以及銅絞線進行了分析，并與試驗數(shù)值進行了對比，建立了符合實際的數(shù)值模型。此外，還利用兩維有限元模擬結(jié)果，對管片厚度、孔道位置等因素對預應力管片預應力度的影響做了比較分析?！　±矛F(xiàn)有預應力理論結(jié)合地下結(jié)構(gòu)的受力的特殊性，還對預應力管片的設(shè)計思路進行總結(jié)，提出了設(shè)計步驟、構(gòu)造要求以及簡化的預應力管片設(shè)計計算公式，為今后預應力管片能用于實際奠定了一定的基礎(chǔ)?！　?

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