盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)研究.pdf

1、伴隨著我國經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，隧道工程在全國得到大規(guī)模的開發(fā)，越來越多的大型隧道工程開工建設(shè)，由于其施工工藝的優(yōu)勢(shì)，盾構(gòu)隧道掘進(jìn)的同時(shí)進(jìn)行出渣操作，襯砌在盾構(gòu)機(jī)內(nèi)拼裝完成，隨后實(shí)施壁后注漿操作，盾構(gòu)隧道技術(shù)對(duì)周圍土體的擾動(dòng)小，對(duì)地層的沉降影響低，盾構(gòu)法越來越受到設(shè)計(jì)者的青睞，越來越多的隧道工程采用盾構(gòu)法施工。而管片，在盾構(gòu)設(shè)計(jì)施工中至關(guān)重要，管片盾構(gòu)隧道中起到支護(hù)和防護(hù)的作用，需要承擔(dān)土壓力、水壓力以及各種特殊壓力，其設(shè)計(jì)關(guān)乎到建筑成本和建

2、筑安全。對(duì)管片的理論分析和優(yōu)化設(shè)計(jì)具有實(shí)際意義。而本文結(jié)合南京緯三路過江隧道工程，通過理論分析和數(shù)值模擬，對(duì)管片的受力進(jìn)行研究，并且結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和遺傳算法，對(duì)管片的設(shè)計(jì)進(jìn)行了優(yōu)化分析。主要內(nèi)容如下：
　　（1）管片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
　　論述了管片結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的相關(guān)理論基礎(chǔ)，闡明了盾構(gòu)隧道管片間的接頭單元理論，詳細(xì)描述了管片設(shè)計(jì)所受到的相關(guān)荷載，并且介紹了管片設(shè)計(jì)中的計(jì)算方法，確定了研究管片的建模方式。通過對(duì)管片所在地形的分析和了解，依據(jù)

3、實(shí)際情況，計(jì)算了管片受到的相應(yīng)荷載。
　?。?）討論管片優(yōu)化相關(guān)因素
　　基于有限元軟件，對(duì)管片進(jìn)行了理論分析，在相同荷載及相同管片幾何條件下，探討了慣用計(jì)算法和梁-彈簧模型的差別。同時(shí)通過控制變量法，對(duì)管片的單一屬性，如管片長，管片寬，管片厚度等進(jìn)行逐一分析，得到影響管片設(shè)計(jì)的相關(guān)因素。
　?。?）建立結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì)方案
　　通過正交試驗(yàn)，利用遺傳算法并且結(jié)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化。選取盾構(gòu)隧道管片的幾個(gè)