車輛荷載作用下老城區(qū)支線地下綜合管廊的響應(yīng)分析.pdf

1、分 類 號： TU924 密 級：學(xué) 號： 201409452碩士學(xué)位論文 碩士學(xué)位論文Thesis for Master’s Degree車輛荷載作用下老城區(qū)支線地下綜合管廊的響應(yīng)分析申請人姓名 ： 全 勇指 導(dǎo) 教 師 ： 唐麗云（校內(nèi)） 王洪臣（校外）類 別 ： 全日制專業(yè)學(xué)位碩士工 程 領(lǐng) 域 ： 建筑與土木工程研 究 方 向 ： 地下結(jié)構(gòu)2017 年 6 月論文題目：車輛荷載作用下老城區(qū)支線地下綜合管廊的響應(yīng)分析工程領(lǐng)域：建筑

2、與土木工程碩 士 生：全勇 (簽名)指導(dǎo)教師：唐麗云 (校內(nèi)） (簽名)王洪臣 (校外） (簽名)摘 要對于老城區(qū)市政管線改造施工中， 車輛荷載對淺埋盾構(gòu)施工的支線地下綜合管廊的影響研究相對較少。考慮車輛附加動荷載，建立有效的車輛荷載簡化模型，采用地層結(jié)構(gòu)法和荷載結(jié)構(gòu)法，研究車輛荷載作用下老城區(qū)支線地下綜合管廊的受力及變形規(guī)律，并分別從車輛載重、車輛動荷載系數(shù)、管廊至機(jī)動車道距離和管廊覆土埋深等方面分析地下綜合管廊隧道的響應(yīng)規(guī)律，為車輛

3、荷載作用下管廊設(shè)計(jì)的改進(jìn)提供理論依據(jù)。針對規(guī)范方法在計(jì)算破裂角過程中未考慮車輛荷載作用引起破裂角變化問題， 依據(jù)庫侖土壓力理論，計(jì)算破裂棱體自重，結(jié)合破裂棱體平衡關(guān)系式，考慮車輛荷載動力特性， 推導(dǎo)出管廊隧道極限狀態(tài)下的破裂角修正值， 根據(jù)此破裂角換算得到新的土層厚度，對等效代換土層厚度法進(jìn)行改進(jìn)，為分析車輛荷載對管廊隧道穩(wěn)定性的影響提供依據(jù)。針對如何有效地反映車輛荷載對管廊結(jié)構(gòu)受力與變形的影響問題， 考慮管廊結(jié)構(gòu)與土體的相互作用，建立

4、考慮車輛附加動荷載效應(yīng)的車輛荷載簡化模型，分析車輛荷載對管廊結(jié)構(gòu)的內(nèi)力、變形以及地表沉降的影響。利用改進(jìn)等效代換土層厚度法計(jì)算的管廊管片砼最大拉應(yīng)力相比常規(guī)法和等效代換土層厚度法分別增加約 6%和 13%，最大壓應(yīng)力增加約 1.5%和 5%， 管片最大豎向位移分別增加 0.391mm 和 0.766mm； 車輛載重和車輛動荷載系數(shù)的增加會加強(qiáng)車輛荷載對管廊結(jié)構(gòu)內(nèi)力和變形的影響，但管廊結(jié)構(gòu)應(yīng)力、豎向位移量以及地表沉降量增幅較??；在支線管廊

5、的設(shè)計(jì)中，利用改進(jìn)等效代換土層厚度法能較好地考慮車輛荷載作用。針對車輛荷載作用下管片環(huán)連接方式以及埋設(shè)位置的不同會引起管廊結(jié)構(gòu)受力及變形變化較大的問題，考慮管片環(huán)的錯縫、通縫連接形式，計(jì)算車輛荷載、圍巖壓力等荷載，結(jié)合車輛荷載與隧道的相對位置以及荷載分布特點(diǎn)，建立管片環(huán)荷載-結(jié)構(gòu)模型，分析受車輛荷載及管片環(huán)連接方式影響下管廊結(jié)構(gòu)的內(nèi)力和變形變化規(guī)律?？紤]車輛荷載作用后，通縫拼裝、錯縫拼裝的管廊結(jié)構(gòu)最大彎矩和最大軸力都分別增加約 2.2k