随着社会和国民经济的发展,城市交通问题日益突出,地下空间被利用程度不断加大,传统地下施工技术具有一定的局限性,新的施工技术不断涌现。本文提出一种新型地下施工方法-新管幕(New Tubular Roof,简称NTR)工法。NTR工法起源于韩国,目前在韩国、意大利已有多个工程采用NTR工法建成。NTR工法具备常规工法所无法比拟的优点,在地铁等地下空间建设飞速发展的今天,具有广阔的应用前景。由NTR工法建成的结构体系通常称为NTR结构体系。由于NTR结构体系是一个新型的地下结构受力体系,在理论上比较滞后,目前没有形成系统的理论计算模型。对于韩国也因其建立数学模型较为困难,设计时多采用定性分析辅助以工程经验的方法。本文取NTR结构的一个基本受力单元进行试验研究,目的在于建立NTR结构的初步计算理论和设计方法。本文的主要研究内容及方法简要介绍如下:(1)NTR肋梁结构体系抗弯性能试验研究设计两组不同位置参数的结构构件,并对其进行单调静力加载试验,讨论该基本受力单元在发生弯曲破坏时的破坏形态,观察结构体系的变形特征和破坏特点,确定其开裂荷载和极限承载力,与理论计算进行对比分析,讨论截面偏移率等参数对结构构件弯曲性能的影响。(2)NTR肋梁结构体系抗剪性能试验研究同样设计两组不同位置参数的构件,并对其进行单调静力加载试验,讨论该基本受力单元在发生剪切破坏时的破坏形态,研究该结构发生剪切破坏时的特点,观察其裂缝走势情况,确定其开裂荷载和极限承载力,并讨论截面偏移率等参数对结构构件抗剪性能的影响。(3)NTR肋梁结构体系承载力及挠度计算方法通过对NTR肋梁结构体系截面弹塑性受力分析,在平截面假设条件下,推导出该结构体系正截面与斜截面承载力公式。并分别利用有限差分法和拱结构挠度计算法,计算NTR肋梁结构跨中挠度值,并与试验结果对比,两者吻合良好。试验研究表明,对构件进行加载破坏后,构件的弯曲破坏特征和剪切破坏都比较明显。构件发生弯曲破坏时跨中发生了较大变形,属于能够给人明显破坏征兆的延性破坏。构件发生剪切破坏时,斜裂缝突然出现,呈脆性破坏特点。NTR肋梁结构体系与普通钢筋混凝土结构相比可以承受相对较高的竖向荷载,开裂荷载得到提高。同时随着截面偏移率的增大,NTR结构构件的开裂荷载和极限承载力相应提高,且刚度加大。