局部开挖对装配式地铁隧道管片结构受力变形的影响研究

来源 :郑州大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:f415931981
下载到本地 , 更方便阅读
声明 : 本文档内容版权归属内容提供方 , 如果您对本文有版权争议 , 可与客服联系进行内容授权或下架
论文部分内容阅读
随着我国城市化进程的快速发展,城市交通成为制约城市持续发展和提升社会经济活力的重要问题,向地下空间要资源,开发地下地上一体化交通系统成为解决大城市交通问题的重要手段,由此出现的城市地下快速路与地铁隧道共线及其产生的近接施工问题成为岩土与地下工程界面临的新挑战。目前关于基坑开挖局部卸荷对地铁隧道管片结构受力变形的影响规律的研究尚不完善,研究上部开挖卸荷对下部既有隧道管片结构影响问题具有重要的工程价值和科学意义。本文依托郑州市华夏大道快速路改建工程项目,位于上部的地下快速路通道与位于下部的地铁17号线隧道部分并线,上部快速路通道采用明挖顺作法施工,下部地铁隧道已先期采用盾构法施工完成。论文采用有限元方法建立装配式隧道管片结构的数值分析模型,模拟研究上部条形基坑开挖导致下部既有隧道管片结构发生局部卸荷时装配式管片结构受力变形性状的响应规律,以及局部卸荷位置变化时隧道管片结构受力变形的变化规律。最后结合实际工程案例,对比分析了常用隧道变形控制措施的技术效果,并针对上部基坑开挖近接施工时下部隧道管片结构的保护方案提出了相关建议。主要研究内容与结论如下:(1)建立了考虑螺栓与管片接触关系的装配式隧道管片结构数值分析模型,并通过相关试验验证了该模型的正确性,据此模拟分析了隧道管片结构在加载破坏过程中管片内力和螺栓应力的变化规律。研究结果表明:对称荷载作用下螺栓应力与荷载近似呈正相关关系,不同位置处的螺栓应力增长速率存在较大差异;混凝土管片结构受力破坏过程可分为钢筋和混凝土均处于弹性阶段、管片裂缝发展阶段、管片环破坏阶段三个阶段。(2)建立了基坑-装配式隧道管片结构的有限元数值分析模型,模拟研究了上部基坑开挖局部卸荷位置发生变化时下部装配式管片结构的力学响应规律。研究结果表明:下部既有隧道管片结构的位移受上部条形基坑开挖卸荷的影响在变形方面主要为管片结构的整体上浮,隧道顶部竖向位移量值最大;随着隧道向基坑侧边偏移,隧道两侧竖向位移呈现非对称分布,靠近基坑中线一侧竖向位移较大,且最大竖向位移位置往往发生在管片接头位置;隧道管片结构的内力响应特征主要受其装配方式及其与基坑卸荷位置的影响,管片接头处的弯矩、轴力存在不连续情况,距离基坑中线较远或在基坑支护桩下部的隧道管片结构弯矩、轴力变化尤为复杂。连接螺栓主要承受拉力,其轴力值与管片接头变化趋势以及管片接头处弯矩大小密切相关。隧道管片结构在上部基坑开挖导致局部卸荷过程中有管片接头张开量的变化,未发生管片错台现象。(3)针对上部基坑开挖卸荷导致下部隧道管片结构产生过大上浮变形问题,采用数值模拟方法对比分析了常用隧道变形控制措施的技术效果。结果表明:门式加固+反压措施在控制隧道管片结构竖向位移、水平位移方面技术效果最为显著。
其他文献
节点同时受拉、弯、扭复合作用,在框架结构中起着举足轻重的地位,框架结构的破坏常常产生于节点部位。为解决此问题,目前工程中常常在节点中配置大量钢筋,造成节点核心区钢筋拥挤,增加了施工成本和难度。而在恶劣环境中,由于节点中钢筋常常发生锈蚀,即使配置很多钢筋,节点的耐久性和安全性仍难以保证。为解决恶劣环境中节点核心区配筋拥挤,钢筋易锈蚀的问题,在节点中使用GFRP(Glass Fiber Reinfor
学位
膨胀土的工程特性主要表现为超固结性、胀缩性和多裂隙性,这些特性常常使膨胀土边坡在工程周期内发生失稳、塌落等问题。膨胀土裂隙主要是由构造运动等外部原因和湿胀干缩等内部原因所导致。在工程使用年限这个周期内,构造运动往往不是膨胀土裂隙发展的主因,因此,越来越多的学者将研究重点置于胀缩性和裂隙发育之间的关系上。膨胀土在含水率增大时,体积膨胀,膨胀土在含水率降低时,体积收缩。此外,膨胀土体所具有的低渗透性还
学位
普通乳化沥青存在粘结力小,强度低,抗变形能力差等缺点,制约了乳化沥青的应用发展。基于环氧树脂的高强度和高粘结力的特点,本文采用水性环氧树脂(Waterborne Epoxy Resin,简称WER)对乳化沥青进行改性,针对环氧树脂固化后脆性大的缺点,采用SBR与WER复配(Waterborne Epoxy Resin-SBR,简称SW),并在混合料中掺入玄武岩纤维(Basalt Fiber,简称B
学位
员工激励是当今国有商业银行和政策性银行管理的重要组成部分,也是人力资源管理和金融业发展的重要组成部分。中国建设银行目前正在经历人才流失的危机,特别是基层的年轻的人才,这一危机的主要原因之一是基层青年员工薪酬激励机制的不合理性。在这种不合理的机制作用下,很多有能力的基层年轻员工对其目前的收入、职业发展前景不满意,导致了银行业的经营部门与业务部门的较高的离职率。在人力资源管理的主要模块中,如何完善有效
学位
2016年以来,在银行信贷以及国家税收政策多重宽松的促进下,我国房地产市场进入了发展的快速上升期。进入2019年,尽管在制造业和基建投资均不及预期的情况下,房地产投资市场依然成为支撑固定资产投资发展的主要驱动力。另外一方面,“房住不炒”的市场调控基调以及融资持续收紧的信贷环境下,企业经营压力不断加大,房地产市场的未来预期仍然存在大量不确定性因素。本文以Y银行房地产开发贷款贷后管理为研究对象,旨在通
学位
学位
在中国经济高质量发展的背景下,建筑施工行业作为我国国民经济的支柱产业,在完善基础设施建设、新型城镇化发展及“一带一路”倡议、京津冀协同发展、长江经济带等战略的实施中都发挥着巨大的支撑作用。国家对建筑质量、节能环保的重视及人民对配套设施要求水平的提高都推动着建筑施工行业的转型升级和发展。建筑施工企业采购业务关系到质量、效率、成本等多个方面贯穿整个生产周期,流程环节多、风险也较为复杂。建筑施工企业要适
学位
不规则结构因造型独特导致质心刚心相距较远,在地震作用下容易发生扭转并使结构的损伤程度加重,同时不同的场地类别以及地震分组会导致结构在地震作用下有不同程度的损伤。为了减轻结构在地震下的破坏程度,将粘滞阻尼器合理布置于不规则结构中,可以消耗地震产生的能量,减轻结构的损伤。因此,研究由场地特征不同而引起的有控、无控不规则结构地震响应的变化规律具有重要的理论意义和应用价值。本文建立21个模型,研究了在考虑
学位
高强钢绞线网/ECC(Engineered Cementitious Composites)是本课题组结合钢绞线及ECC优势提出的新型高性能复合材料,已进行的研究表明其具有优良的受拉、受弯性能及裂缝控制能力。课题组进一步将该复合材料用于加固RC短柱,发现其轴心受压破坏具有明显的延性特征,大大改善原RC柱脆性破坏的模式。但是考虑到试验参数不足、成本高、周期长,难以考虑所有工况,本文基于已有试验结果,
学位
根据2018年国内教育行业的相关市场数据结果显示,截至2018年底,国内的教育培训市场规模已经超过九千亿元,而仅仅中小学的课外培训市场规模就达到了近七千亿,目前国内教育培训机构的学院规模超过500人的数量超过了十万所,而目前在读学员的数量更是超过了 1亿。从超一线城市到广大的三四线市场,不同培训机构的崛起使得国内的教育培训市场呈现了多元化发展的特有格局。聊城市紧跟时代的发展,近几年来,各种各样的教
学位