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新型管片接头盾构隧道衬砌结构整环足尺试验研究
1
作者
赵明应
何应道
+3 位作者
吴鑫林
张肇一
白海文
柳献
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第5期143-148,共6页
[目的]目前,我国的盾构隧道结构存在管片局部削弱、接缝变形大、施工效率低及不利于自动化拼装等问题,因此,有必要对采用新型管片接头的盾构隧道结构力学性能进行研究。[方法]介绍了试验概况、加载方案及测试系统;基于新型管片接头的力...
[目的]目前,我国的盾构隧道结构存在管片局部削弱、接缝变形大、施工效率低及不利于自动化拼装等问题,因此,有必要对采用新型管片接头的盾构隧道结构力学性能进行研究。[方法]介绍了试验概况、加载方案及测试系统;基于新型管片接头的力学性能,对盾构隧道衬砌结构力学性能进行分析,并开展新型管片接头盾构隧道衬砌结构整环足尺试验。[结果及结论]采用新型管片接头的盾构隧道衬砌结构在各工况下的收敛变形、接缝变形量及连接件受力均满足设计要求;管片结构整体变形呈现左右不对称的特点,管片结构右腰的变形量和内力均大于左腰;管片结构在弹性阶段的刚度为2.21×10^(4)N/mm;由于正弯矩接头连接件的受力相较于负弯矩接头更加不利,因此在施工运营过程中,应重点关注管片结构顶底位置的接缝受力情况。
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关键词
盾构隧道
管片接头
整
环
足尺
试验
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职称材料
使用图像分析方法研究整环加载试验中盾构管片的错台变化特征
被引量：
5
2
作者
吴红斌
徐金明
刘大谋
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期113-118,共6页
随着盾构法隧道施工技术的发展,管片错台可能引起管片开裂、拼装困难和防水隐患等问题,这对隧道安全施工和正常运营具有较大影响。为了分析盾构隧道管片在侧向荷载作用下的错台变化特征,进行了整环加载试验。在介绍整环试验方法(包括加...
随着盾构法隧道施工技术的发展,管片错台可能引起管片开裂、拼装困难和防水隐患等问题,这对隧道安全施工和正常运营具有较大影响。为了分析盾构隧道管片在侧向荷载作用下的错台变化特征,进行了整环加载试验。在介绍整环试验方法(包括加载装置、荷载设计、测试内容)的基础上,使用图像处理技术对加固前后衬砌圆环加载过程中管片接缝两侧的错台变化进行了研究,根据加载过程中不同时刻的试验图像,使用粒子图像测速技术研究了管片加载引起的错台变化特征及整环加固后复合材料中的位移变化特征。结果表明:加固前封顶块与邻接块间错台最大,邻接块与标准块间错台次之,标准块与底块间错台最小;复合材料加固后,封顶块与邻接块间错台比加固前明显减小,邻接块与标准块间错台比加固前少量减小,标准块与底块间错台变化幅度大于加固前的数值;整环加固阶段,封顶块与邻接块处复合材料位移变化幅度较大、与管片错台大小相近,标准块与底块处次之,邻接块与标准块处最小、且主要由加载设备振动引起。本文结果对隧道衬砌破坏机理研究有一定的参考价值。
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关键词
整环试验
图像处理
盾构隧道管片
错台变化
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职称材料
新型接头盾构隧道衬砌结构破坏模式研究
3
作者
何应道
柳献
+2 位作者
吴鑫林
张肇一
李一伦
《铁道标准设计》
北大核心
2025年第6期134-142,共9页
为研究新型接头盾构隧道在极限工况下衬砌结构和新型接头的受力性能和变形趋势,总结衬砌结构长期服役期间可能出现的破坏模式,以南京江心洲污水收集系统二通道新建工程为背景,开展采用快速连接件的盾构隧道三环衬砌结构整环足尺试验。...
为研究新型接头盾构隧道在极限工况下衬砌结构和新型接头的受力性能和变形趋势,总结衬砌结构长期服役期间可能出现的破坏模式,以南京江心洲污水收集系统二通道新建工程为背景,开展采用快速连接件的盾构隧道三环衬砌结构整环足尺试验。通过加载和卸载模拟隧道的设计工况和极限工况,观察试验期间管片裂缝发展趋势,同时通过传感器测量衬砌结构和接头的变形及内力,得到新型接头盾构隧道衬砌结构的破坏链与破坏机理。试验结果表明:(1)衬砌结构整体变形呈“横鸭蛋”模式,极限工况下结构顶部主筋内侧受拉、外侧受压,接头较多的腰部变形较大;(2)纵缝接头在结构达到弹性极限前张开量较小,达到弹性极限时接头张开量最大为4.47 mm。同时,经过极限工况试验总结破坏模式发现,衬砌结构从受力到破坏共经历3个阶段:弹性-弹塑性-塑性,最终结构由于形成多个塑性铰而整体失稳破坏。接头连接件受力也经历弹性-弹塑性-塑性3个阶段,塑性阶段又可分为应力停留、下降和增长3种模式。
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关键词
盾构隧道
快速接头
整
环
足尺
试验
内力和变形
破坏模式
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职称材料
题名
新型管片接头盾构隧道衬砌结构整环足尺试验研究
1
作者
赵明应
何应道
吴鑫林
张肇一
白海文
柳献
机构
中铁第四勘察设计院集团有限公司
水下隧道技术国家地方联合工程研究中心
同济大学土木工程学院
出处
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025年第5期143-148,共6页
文摘
[目的]目前,我国的盾构隧道结构存在管片局部削弱、接缝变形大、施工效率低及不利于自动化拼装等问题,因此,有必要对采用新型管片接头的盾构隧道结构力学性能进行研究。[方法]介绍了试验概况、加载方案及测试系统;基于新型管片接头的力学性能,对盾构隧道衬砌结构力学性能进行分析,并开展新型管片接头盾构隧道衬砌结构整环足尺试验。[结果及结论]采用新型管片接头的盾构隧道衬砌结构在各工况下的收敛变形、接缝变形量及连接件受力均满足设计要求;管片结构整体变形呈现左右不对称的特点,管片结构右腰的变形量和内力均大于左腰;管片结构在弹性阶段的刚度为2.21×10^(4)N/mm;由于正弯矩接头连接件的受力相较于负弯矩接头更加不利,因此在施工运营过程中,应重点关注管片结构顶底位置的接缝受力情况。
关键词
盾构隧道
管片接头
整
环
足尺
试验
Keywords
shield tunnel
segment joint
full-scale full-ring test
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
使用图像分析方法研究整环加载试验中盾构管片的错台变化特征
被引量：
5
2
作者
吴红斌
徐金明
刘大谋
机构
上海大学土木工程系
中国地质工程集团公司
出处
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2015年第3期113-118,共6页
文摘
随着盾构法隧道施工技术的发展,管片错台可能引起管片开裂、拼装困难和防水隐患等问题,这对隧道安全施工和正常运营具有较大影响。为了分析盾构隧道管片在侧向荷载作用下的错台变化特征,进行了整环加载试验。在介绍整环试验方法(包括加载装置、荷载设计、测试内容)的基础上,使用图像处理技术对加固前后衬砌圆环加载过程中管片接缝两侧的错台变化进行了研究,根据加载过程中不同时刻的试验图像,使用粒子图像测速技术研究了管片加载引起的错台变化特征及整环加固后复合材料中的位移变化特征。结果表明:加固前封顶块与邻接块间错台最大,邻接块与标准块间错台次之,标准块与底块间错台最小;复合材料加固后,封顶块与邻接块间错台比加固前明显减小,邻接块与标准块间错台比加固前少量减小,标准块与底块间错台变化幅度大于加固前的数值;整环加固阶段,封顶块与邻接块处复合材料位移变化幅度较大、与管片错台大小相近,标准块与底块处次之,邻接块与标准块处最小、且主要由加载设备振动引起。本文结果对隧道衬砌破坏机理研究有一定的参考价值。
关键词
整环试验
图像处理
盾构隧道管片
错台变化
Keywords
full-ring experiment
image processing
shield tunnel seqment
dislocations variations
分类号
U455.49 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
新型接头盾构隧道衬砌结构破坏模式研究
3
作者
何应道
柳献
吴鑫林
张肇一
李一伦
机构
中铁第四勘察设计院集团有限公司
同济大学土木工程学院
出处
《铁道标准设计》
北大核心
2025年第6期134-142,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52078376)。
文摘
为研究新型接头盾构隧道在极限工况下衬砌结构和新型接头的受力性能和变形趋势,总结衬砌结构长期服役期间可能出现的破坏模式,以南京江心洲污水收集系统二通道新建工程为背景,开展采用快速连接件的盾构隧道三环衬砌结构整环足尺试验。通过加载和卸载模拟隧道的设计工况和极限工况,观察试验期间管片裂缝发展趋势,同时通过传感器测量衬砌结构和接头的变形及内力,得到新型接头盾构隧道衬砌结构的破坏链与破坏机理。试验结果表明:(1)衬砌结构整体变形呈“横鸭蛋”模式,极限工况下结构顶部主筋内侧受拉、外侧受压,接头较多的腰部变形较大;(2)纵缝接头在结构达到弹性极限前张开量较小,达到弹性极限时接头张开量最大为4.47 mm。同时,经过极限工况试验总结破坏模式发现,衬砌结构从受力到破坏共经历3个阶段:弹性-弹塑性-塑性,最终结构由于形成多个塑性铰而整体失稳破坏。接头连接件受力也经历弹性-弹塑性-塑性3个阶段,塑性阶段又可分为应力停留、下降和增长3种模式。
关键词
盾构隧道
快速接头
整
环
足尺
试验
内力和变形
破坏模式
Keywords
shield tunnel
quick connectors
a full-scale ring test
internal forces and deformation
failure mode
分类号
U455 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
新型管片接头盾构隧道衬砌结构整环足尺试验研究
赵明应
何应道
吴鑫林
张肇一
白海文
柳献
《城市轨道交通研究》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
使用图像分析方法研究整环加载试验中盾构管片的错台变化特征
吴红斌
徐金明
刘大谋
《水文地质工程地质》
CAS
CSCD
北大核心
2015
5
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
新型接头盾构隧道衬砌结构破坏模式研究
何应道
柳献
吴鑫林
张肇一
李一伦
《铁道标准设计》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
已选择
0
条
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引用分析
参考文献
引证文献
统计分析
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