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动火超载复合作用下盾构隧道结构损伤机理及韧性提升策略研究
目录
一、内容概述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.1研究背景与意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3
1.2国内外研究现状综述．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5
1.2.1盾构结构在极端荷载下的响应特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．6
1.2.2韧性提升技术发展动态．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9
1.3研究目标与内容框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12
1.4研究方法与技术路线．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．14
1.5主要创新点．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．16
二、动火-超载复合作用下的结构损伤特征分析．．．．．．．．．．．．．．．．．18
2.1复合作用荷载类型与作用机制．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．20
2.2损伤模式识别与分类．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22
2.2.1表观损伤形态演化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．25
2.2.2内部微裂缝扩展规律．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．26
2.3关键损伤影响因素敏感性分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．27
2.4损伤演化阶段性特征．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31
三、盾构隧道结构损伤机理模型构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32
3.1材料本构关系与损伤参数定义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．34
3.2复合作用下力学响应数值模拟．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．40
3.2.1有限元模型建立与验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．41
3.2.2温度应力耦合效应分析．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．43
3.3损伤阈值判定准则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．45
3.4机理模型试验验证．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．49
四、结构韧性评价指标体系建立．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．50
4.1韧性内涵界定与维度划分．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．57
4.2评价指标选取原则．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．58
4.3多层次评价指标构建．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．59
4.3.1承载力衰减指数．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．64
4.3.2变形恢复能力．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．65
4.3.3能量耗散特性．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．66
4.4评价方法与权重确定．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．67
五、韧性提升策略与关键技术．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．71
5.1结构优化设计方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．75
5.1.1截面形式改进．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．78
5.1.2材料性能强化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．80
5.2抗火-抗超载构造措施．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．81
5.2.1耐火层复合构造．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．82
5.2.2增强筋布置优化．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．84
5.3智能监测与预警系统．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．87
5.4策略实施效果数值验证
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