污水盾構(gòu)管道結(jié)構(gòu)性能退化計算模型研究.pdf

1、城市化進(jìn)程的加快、人口的急劇增長和經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展使得工業(yè)廢水及生活污水排放量逐年增長，且隨著使用年限的增加，很多管道由于耐久性不足而時有坍塌、污水外泄事故發(fā)生，造成大量后期修復(fù)資金浪費(fèi)的同時，給人們生產(chǎn)生活帶來諸多不利。在此背景下，本文對城市污水下盾構(gòu)排水管道壽命期內(nèi)力學(xué)性能及變形進(jìn)行了相關(guān)研究。
　　文章首先對城市污水的成分進(jìn)行了簡要分析，污水造成的管壁混凝土的腐蝕進(jìn)行了總結(jié)歸納為化學(xué)破壞，物理破壞和微生物破壞，對每種破壞類型的

2、腐蝕機(jī)理進(jìn)行了詳細(xì)的總結(jié)研究。同時，對盾構(gòu)管道計算理論及相關(guān)計算荷載進(jìn)行詳細(xì)介紹。為后期模型提出及實現(xiàn)提供理論基礎(chǔ)。
　　通過對污水管道腐蝕機(jī)理的研究，將管道劃分為3個不同類別的腐蝕區(qū)域，在此基礎(chǔ)上建立了一種可以考慮管片腐蝕類別各異性、管片接頭剛度非線性、地層約束、多時空工況下的排水盾構(gòu)管道管片結(jié)構(gòu)力學(xué)性能計算模型，通過編制有限元程序并開發(fā)基于Matlab GUI的應(yīng)用軟件對模型實現(xiàn)提供了途徑。
　　為得到管片混凝土在污水環(huán)

3、境中的動彈性模量變化規(guī)律，從而為計算模型AB區(qū)域Ed假定提供依據(jù)，設(shè)計室內(nèi)加速試驗，分別設(shè)置濃度為0％、5%和10%的NaCl溶液和24Na SO溶液，針對C50、C30兩種強(qiáng)度混凝土在長期浸泡和干濕循環(huán)兩種耐久性損傷條件下進(jìn)行相應(yīng)腐蝕規(guī)律的研究。
　　最后結(jié)合廣州市隧道深層排水系統(tǒng)東濠涌試驗段工程，采用開發(fā)的“污水盾構(gòu)管道全壽命結(jié)構(gòu)性能評價軟件”，對壽命期內(nèi)污水管道在腐蝕環(huán)境下的內(nèi)力變化及變形歷程進(jìn)行分析。結(jié)果表明：壽命期內(nèi)盾構(gòu)