盾構(gòu)隧道復(fù)合管環(huán)結(jié)構(gòu)的受力變形特性分析.pdf

1、通過修建深埋、大斷面、長距離的地鐵、地下公路、地下人行通道和地下調(diào)節(jié)池（蓄水池）等鐵路隧道可解決地面交通擁堵、機(jī)動(dòng)車尾氣污染和城市型水災(zāi)等社會(huì)問題的同時(shí)又能避開復(fù)雜淺埋地下管線，有利于地下空間的合理使用。但此類盾構(gòu)隧道建設(shè)過程中襯砌結(jié)構(gòu)承受的水土壓力很高，傳統(tǒng)的襯砌結(jié)構(gòu)不能滿足剛度和強(qiáng)度要求。復(fù)合管片作為一種新型管片被研發(fā)出來并已經(jīng)在深長大、斷面多樣化的地鐵、地下公路、地下人行通道和地下蓄水池等施工環(huán)境比較復(fù)雜的盾構(gòu)隧道建設(shè)中得到了使用

2、。但因其結(jié)構(gòu)形式復(fù)雜，力學(xué)機(jī)理不明確，設(shè)計(jì)模型及關(guān)鍵參數(shù)的選取不確定，導(dǎo)致其存在安全性和經(jīng)濟(jì)性缺陷，限制了復(fù)合管片的推廣。
　　盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)需要明確襯砌結(jié)構(gòu)在高水壓、大土壓作用下的受力與變形特性。同時(shí)，隧道火災(zāi)作為隧道的常見災(zāi)害，會(huì)對(duì)襯砌結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重?fù)p壞。復(fù)合管片外面包裹的鋼板等金屬構(gòu)件以及管片之間的接頭是襯砌結(jié)構(gòu)的薄弱部位。如何正確評(píng)價(jià)復(fù)合管片及其接頭部分高溫性能是研究復(fù)合管環(huán)結(jié)構(gòu)抗火性能的基礎(chǔ)。因此，利用ABAQUS大型通用有

3、限元分析軟件，建立復(fù)合管環(huán)結(jié)構(gòu)的精細(xì)化模型，研究復(fù)雜條件下復(fù)合管環(huán)結(jié)構(gòu)的力學(xué)機(jī)理。主要研究的是復(fù)合管環(huán)結(jié)構(gòu)在內(nèi)水壓作用下的受力與變形特性以及在靜力荷載研究的基礎(chǔ)上通過熱力耦合對(duì)盾構(gòu)隧道復(fù)合管片及接頭高溫力學(xué)行為、管片構(gòu)件及襯砌結(jié)構(gòu)承載性能進(jìn)行研究，給出了內(nèi)水壓作用下和火災(zāi)高溫下采用梁—彈簧模型進(jìn)行截面內(nèi)力計(jì)算時(shí)的彈簧剛度系數(shù)取值，最后通過無內(nèi)壓作用下復(fù)合管環(huán)結(jié)構(gòu)的工程實(shí)例，對(duì)比分析了火災(zāi)高溫對(duì)復(fù)合管環(huán)結(jié)構(gòu)受力和變形的影響規(guī)律，為復(fù)合管片