盾构隧道双层衬砌结构横向相互作用机理研究桥梁与隧道工程专业论文.docxVIP

Classified Classified Index：U45 l+．5 U．D．C：624 Southwest Jiaotong University Master Degree Thesis RESEARCH 0IN THE TRANSⅦRSE n呵TERACTION MECHANISM OF THE DOUBLE．LAYER LINING STRUCTURE FOR SHIELD TI】．NNEL Grade：2013 Candidate：Yu Qingyang Academic Degree Applied for：Master of Engineering Speciality：Bridge and Tunnel Engineering Supervisor：Associate Prof．Wang Shi Min May，2016 万方数据 西南交通大学 西南交通大学 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意 学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文 被查阅和借阅。本人授权西南交通大学可以将本论文的全部或部分内容编 入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复印手段保存和汇 编本学位论文。 本学位论文属于 1．必威体育官网网址口，在 年解密后适用本授权书； 2．不必威体育官网网址／使用本授权书。 (请在以上方框内打“、／”) 一躲寸辩 雌名：∥肚 日期：础、岁、务 日期： 汐彩、r，；。 万方数据 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。 西南交通大学硕士学位论文主要工作(贡献)声明 本人郑重声明：所呈交的学位论文，是在导师指导下独立进行研究工作所得的成果。 除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的 研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中作了明确的说明。本人完 全意识到本声明的法律结果由本人承担。 本学位论文的主要创新点如下： (1)以二次衬砌施作时机O％复合结构为例，对盾构隧道双层衬砌管片与二次衬 砌结构荷载分配模式进行研究，探明管片与二次衬砌结构之间的力学特性及双层衬砌 截面内力分配比例随加载步变化趋势。 (2)采用盾构隧道一地层一水压复合体模拟试验装置，对二次衬砌施作时机0％ 及100％两种工况下盾构隧道双层衬砌复合与叠合结构进行相似模型试验，分析了不同 加载步管片与二次衬砌结构力学特征，探明复合与叠合结构管片与二次衬砌相互作用 机理。 (3)根据大型水下盾构隧道管片衬砌力学性能的时间效应，采用相似模型试验方 法，对二次衬砌不同施作时机管片衬砌结构与二次衬砌结构之间受力特性、累积损伤 特征等进行分析，探明二次衬砌在管片承载过程中合理施作时机。 (4)为解决盾构隧道双层衬砌结构梁一弹簧模式和壳～弹簧模式数值分析模型存 在的缺陷，结合相似模型试验成果，建立盾构隧道双层衬砌三维实体非连续接触模型， 该模型可以反映混凝土的非线性特性，考虑管片内置钢筋对结构力学性能的影响，包 括管片内置钢筋屈服、硬化和软化等现象，解决接头和接合面弹簧单元刚度取值偏差 等问题。 学位论文作者签名： 寸 晦∞ 日期：影“岁．弓勺 万方数据 西南交通大学硕士研究生学位论文 西南交通大学硕士研究生学位论文 第1页 摘要 目前，水下盾构隧道日趋超长化、大断面化以及高水压化，盾构隧道单层管片衬砌 已难满足衬砌结构安全性和耐久性越来越高的要求，因此，国内盾构隧道已经开始使用 双层衬砌结构形式。然而目前对于盾构隧道双层衬砌结构的研究较少，尚未形成统一的 结构计算理论。论文以广深港狮子洋隧道为工程背景，采用理论分析、相似模型试验与 有限元分析相结合的研究手段，系统研究了盾构隧道双层衬砌复合与叠合结构力学特征 及其损伤特性、二次衬砌合理施作时机及管片与二次衬砌之间荷载分配规律，结合相似 模型试验建立了盾构隧道双层衬砌三维实体非连续接触计算模型，取得如下研究成果： 1、以二次衬砌施作时机O％T况下盾构隧道双层衬砌复合结构为例，对盾构隧道 双层衬砌管片与二次衬砌结构荷载分配模式进行研究，综合二次衬砌不同施作时机、 接合面不同作用形式进行分析，探明管片与二次衬砌结构之间的力学特性及双层衬砌 截面内力分配比例随加载步变化趋势； 2、针对二次衬砌施作时机0％及100％两种工况下盾构隧道双层衬砌复合与叠合结 构进行相似模型试验，分析了不同加载步管片与二次衬砌结构力学特征，探明复合与 叠合结构管片与二次衬砌相互作用机理； 3、以理论分析及相似模型试验数据为依据，根据大型水下盾构隧道管片衬砌力学 性能的时间效应，对二次衬砌不同施作时机管片衬砌结构与二次衬砌结构之间受力特 性、累积损伤特征