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考虑地基性状时间变化的沉管隧道变形分析
被引量：
3
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作者
王延宁
周桓竹
郑俊杰
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期3453-3462,共10页
沉管隧道纵向软弱土层往往分布不均匀,并且软土地基的性状随时间变化,当前修建的港珠澳沉管隧道为通过接头连接的半刚性节段,接头作为管体中最薄弱的部分,易发生较大差异沉降。考虑到沉管隧道受力变形受到随时间变化的软土地基性状的影...
沉管隧道纵向软弱土层往往分布不均匀,并且软土地基的性状随时间变化,当前修建的港珠澳沉管隧道为通过接头连接的半刚性节段,接头作为管体中最薄弱的部分,易发生较大差异沉降。考虑到沉管隧道受力变形受到随时间变化的软土地基性状的影响,将管节简化为Timoshenko梁模型,将土层简化为Kerrr地基模型,考虑地基刚度随时间的变化及接头的受力,推导出不同边界条件影响下隧道的受力与变形方程,进一步分析沉管隧道的管节差异沉降。以港珠澳沉管隧道工程为例,计算建设期全回淤工况下的沉管隧道节段-接头竖向位移,通过与实测数据对比,经分析表明:1)建设期的接头传递前后节段间的竖向差异沉降和转角差;2)本文理论模型的计算沉降和实测沉降变化趋势相近,基于理论模型的计算沉降值大约为地基沉降值的5/6;3)不考虑节段接头影响时,当等效弯曲刚度折减系数取1/7,等效剪切刚度折减系数取1/14,得到的隧道纵向变形基本等价于考虑接头影响的管节节段变形;4)对于长大沉管隧道,柔性边界模型计算沉降值伴随边界−转角刚度的增大而减小。因此,基于Kerr地基Timoshenko梁假设的简化模型能更好地描述沉管隧道节段−接头竖向位移特征。研究结果对沉管隧道的设计计算及施工过程控制具有一定的指导意义。
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关键词
沉管隧道
理论计算
软土地基
边界条件
管节沉降
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职称材料
题名
考虑地基性状时间变化的沉管隧道变形分析
被引量：
3
1
作者
王延宁
周桓竹
郑俊杰
机构
汕头大学土木与环境工程系&广东省结构安全与监测工程技术中心
武汉
大学
土木
建筑
工程
学院
中国矿业
大学
深部岩土力学与地下
工程
国家重点实验室
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023年第9期3453-3462,共10页
基金
国家自然科学基金资助项目(51878313)
广东省自然科学基金资助项目(2022A1515011200)
+1 种基金
广东省科技计划项目(STKJ2021129)
深部岩土力学与地下工程国家重点实验室开发课题(SKLGDUEK2005)。
文摘
沉管隧道纵向软弱土层往往分布不均匀,并且软土地基的性状随时间变化,当前修建的港珠澳沉管隧道为通过接头连接的半刚性节段,接头作为管体中最薄弱的部分,易发生较大差异沉降。考虑到沉管隧道受力变形受到随时间变化的软土地基性状的影响,将管节简化为Timoshenko梁模型,将土层简化为Kerrr地基模型,考虑地基刚度随时间的变化及接头的受力,推导出不同边界条件影响下隧道的受力与变形方程,进一步分析沉管隧道的管节差异沉降。以港珠澳沉管隧道工程为例,计算建设期全回淤工况下的沉管隧道节段-接头竖向位移,通过与实测数据对比,经分析表明:1)建设期的接头传递前后节段间的竖向差异沉降和转角差;2)本文理论模型的计算沉降和实测沉降变化趋势相近,基于理论模型的计算沉降值大约为地基沉降值的5/6;3)不考虑节段接头影响时,当等效弯曲刚度折减系数取1/7,等效剪切刚度折减系数取1/14,得到的隧道纵向变形基本等价于考虑接头影响的管节节段变形;4)对于长大沉管隧道,柔性边界模型计算沉降值伴随边界−转角刚度的增大而减小。因此,基于Kerr地基Timoshenko梁假设的简化模型能更好地描述沉管隧道节段−接头竖向位移特征。研究结果对沉管隧道的设计计算及施工过程控制具有一定的指导意义。
关键词
沉管隧道
理论计算
软土地基
边界条件
管节沉降
Keywords
immersed tunnel
theoretical calculation
soft soil foundation
boundary conditions
element settlement
分类号
U451 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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出处
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1
考虑地基性状时间变化的沉管隧道变形分析
王延宁
周桓竹
郑俊杰
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2023
3
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