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预应力盾构隧道的等效刚度梁模型及纵向变形控制研究
1
作者
王亚
廖少明
+1 位作者
马思浩
刘颖彬
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期610-621,共12页
地质条件、附加荷载以及约束条件等变化易使盾构隧道纵向产生不均匀变形,引发接缝渗漏,施加纵向预应力可以有效解决这一问题。为探究预应力盾构隧道的纵向力学特性,针对完全闭合、部分张开2种环缝接触状态下的预应力盾构隧道建立纵向等...
地质条件、附加荷载以及约束条件等变化易使盾构隧道纵向产生不均匀变形,引发接缝渗漏,施加纵向预应力可以有效解决这一问题。为探究预应力盾构隧道的纵向力学特性,针对完全闭合、部分张开2种环缝接触状态下的预应力盾构隧道建立纵向等效刚度梁模型,基于提出的7个纵向变形控制指标,结合上海某越江隧道工程实例,优化确定隧道的最佳纵向预应力,分析最佳预应力对超限纵向弯矩的影响。研究结果表明:某越江隧道在最佳预应力9.24MN下的纵向抗弯刚度及纵向曲率半径均大幅增加,且环缝变形量减小99.67%,环缝密封性显著提升;最佳预应力盾构隧道在纵向弯曲过程中,纵向曲率半径先达到界限值15000m,随后部分螺栓进入屈服状态、环缝张开量相继达到2mm、6mm,混凝土应力达到抗压强度,最后部分螺栓达到抗拉变形量发生破坏;与非预应力盾构隧道相比,最佳预应力隧道的超限纵向弯矩和抗弯刚度增大2.46~9.33倍,纵向承载能力显著增强,但纵向曲率半径减小了2.13%~6.70%。建议通过施加纵向预应力降低盾构隧道纵向不均匀变形,在施加过程中,重点关注隧道纵向曲率半径和螺栓应力的变化。
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关键词
等效刚度梁模型
盾构隧道
最佳预应力
纵向变形控制
超限
纵向
弯矩
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职称材料
上方开挖时压顶梁对箱形地铁区间隧道纵向变形的控制效果
被引量：
1
2
作者
刘庭金
汪思聪
李孟
《铁道建筑》
北大核心
2017年第8期57-60,共4页
广州市白云公园—飞翔公园站明挖箱形地铁区间隧道出现了变形缝开裂等病害。基于荷载-结构法,运用MIDAS/Fea有限元软件建立三维数值模型,分析上方连接通道开挖时箱形地铁隧道的纵向变形规律,从而解释病害的原因。针对该类病害问题,在数...
广州市白云公园—飞翔公园站明挖箱形地铁区间隧道出现了变形缝开裂等病害。基于荷载-结构法,运用MIDAS/Fea有限元软件建立三维数值模型,分析上方连接通道开挖时箱形地铁隧道的纵向变形规律,从而解释病害的原因。针对该类病害问题,在数值模型中增设压顶梁,研究压顶梁对箱形隧道纵向变形的控制效果。结果表明:若不采取抗隆起措施,隧道上方开挖深度较大时变形缝两侧箱体的差异沉降较大,易造成隧道结构开裂,发生渗漏水等病害;设置压顶梁后,箱形隧道最大隆起量为无压顶梁时的11%;压顶梁能有效抑制箱形隧道底板脱空。
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关键词
地铁隧道
纵向变形控制
数值计算
箱形隧道
压顶梁
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职称材料
题名
预应力盾构隧道的等效刚度梁模型及纵向变形控制研究
1
作者
王亚
廖少明
马思浩
刘颖彬
机构
同济大学地下建筑与工程系
出处
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第2期610-621,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52090082)。
文摘
地质条件、附加荷载以及约束条件等变化易使盾构隧道纵向产生不均匀变形,引发接缝渗漏,施加纵向预应力可以有效解决这一问题。为探究预应力盾构隧道的纵向力学特性,针对完全闭合、部分张开2种环缝接触状态下的预应力盾构隧道建立纵向等效刚度梁模型,基于提出的7个纵向变形控制指标,结合上海某越江隧道工程实例,优化确定隧道的最佳纵向预应力,分析最佳预应力对超限纵向弯矩的影响。研究结果表明:某越江隧道在最佳预应力9.24MN下的纵向抗弯刚度及纵向曲率半径均大幅增加,且环缝变形量减小99.67%,环缝密封性显著提升;最佳预应力盾构隧道在纵向弯曲过程中,纵向曲率半径先达到界限值15000m,随后部分螺栓进入屈服状态、环缝张开量相继达到2mm、6mm,混凝土应力达到抗压强度,最后部分螺栓达到抗拉变形量发生破坏;与非预应力盾构隧道相比,最佳预应力隧道的超限纵向弯矩和抗弯刚度增大2.46~9.33倍,纵向承载能力显著增强,但纵向曲率半径减小了2.13%~6.70%。建议通过施加纵向预应力降低盾构隧道纵向不均匀变形,在施加过程中,重点关注隧道纵向曲率半径和螺栓应力的变化。
关键词
等效刚度梁模型
盾构隧道
最佳预应力
纵向变形控制
超限
纵向
弯矩
Keywords
equivalent stiffness beam model
shield tunnel
optimal prestress
longitudinal deformation control
excessive longitudinal bending moment
分类号
TU93 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
上方开挖时压顶梁对箱形地铁区间隧道纵向变形的控制效果
被引量：
1
2
作者
刘庭金
汪思聪
李孟
机构
华南理工大学土木与交通学院
亚热带建筑科学国家重点实验室
出处
《铁道建筑》
北大核心
2017年第8期57-60,共4页
基金
国家自然科学基金(51678248)
华南理工大学亚热带建筑科学国家重点实验室自主研究课题(2016KB16
2017KB15)
文摘
广州市白云公园—飞翔公园站明挖箱形地铁区间隧道出现了变形缝开裂等病害。基于荷载-结构法,运用MIDAS/Fea有限元软件建立三维数值模型,分析上方连接通道开挖时箱形地铁隧道的纵向变形规律,从而解释病害的原因。针对该类病害问题,在数值模型中增设压顶梁,研究压顶梁对箱形隧道纵向变形的控制效果。结果表明:若不采取抗隆起措施,隧道上方开挖深度较大时变形缝两侧箱体的差异沉降较大,易造成隧道结构开裂,发生渗漏水等病害;设置压顶梁后,箱形隧道最大隆起量为无压顶梁时的11%;压顶梁能有效抑制箱形隧道底板脱空。
关键词
地铁隧道
纵向变形控制
数值计算
箱形隧道
压顶梁
Keywords
Railw ay tunnel
Longitudinal deformation control
Numerical calculation
Box tunnel
Capping beam
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
预应力盾构隧道的等效刚度梁模型及纵向变形控制研究
王亚
廖少明
马思浩
刘颖彬
《中南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
2
上方开挖时压顶梁对箱形地铁区间隧道纵向变形的控制效果
刘庭金
汪思聪
李孟
《铁道建筑》
北大核心
2017
1
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职称材料
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