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

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內(nèi)容簡介

　　學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學(xué)位：博士　　學(xué)位授予單位：同濟大學(xué)　　學(xué)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(yù)應(yīng)力混凝土管片進行探索和研究的學(xué)術(shù)論文。文中重點通過模型試驗研究，對預(yù)應(yīng)力管片的力學(xué)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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力加載等級情況下的預(yù)應(yīng)力管片的力學(xué)性能試驗；第三類試驗為預(yù)應(yīng)力管片的接頭試驗?！　≡诘谝活愒囼炛?，通過測量和計算，得出了預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力管片力學(xué)性能的研究奠定了基礎(chǔ)。　　第二類試驗研究了預(yù)應(yīng)力管片的不同受力位置，不同預(yù)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。　　通過第三類試驗，研究了不同預(yù)應(yīng)力噸位，不同偏心距以及軸力對預(yù)應(yīng)力管片接頭剛度的影響并提出了在一定噸位下，預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力管片預(yù)應(yīng)力度的影響做了比較分析。　　利用現(xiàn)有預(yù)應(yīng)力理論結(jié)合地下結(jié)構(gòu)的受力的特殊性，還對預(yù)應(yīng)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(yù)應(yīng)力管片設(shè)計計算公式，為今后預(yù)應(yīng)力管片能用于實際奠定了一定的基礎(chǔ)?！　?

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