鐵路隧道裝配式襯砌力學特性研究.pdf

1、從預制技術的發(fā)展現狀看,地下工程的預制技術的研究,是從兩個方面開展的,一是部分預制的方法,另一個是全部預制的方法.采用預制構件,不僅提高了工程質量,還可以縮短工期,降低成本.同時提高了隧道施工的工業(yè)化程度.尤其對改善隧道內的施工環(huán)境更是明顯的.尤其對于鐵路隧道的成本降低以及提高鐵路隧道的施工質量.因此很有必要對裝配式鐵路隧道的力學特性進行研究.該文用數值分析的手段,對裝配式襯砌不同的接頭計算模式分別進行了有限元分析,主要內容如下:(1)

2、修正剛度法可以通過改變管片接頭處的剛度折減系數來很好的模擬接頭的受力機理,但是剛度折減系數的選擇無疑是很難的.(2)梁-彈簧模型可以通過將管片接頭處簡化成三個彈簧:軸向彈簧、切向彈簧及抗彎彈簧來模擬接頭,但是它本身存在一個缺點就是無法模擬實際中管片上螺栓的偏心情況.(3)梁-接頭模型它可以很好的模擬接頭的受力機理,但是在其彈簧剛度的確定時存在一定的難點.如果能準確的確定彈簧的剛度系數,那么數值模擬結果就能很好的接近實際的受力情況.(4)

3、通過運用接觸力學的理論,將管片與管片的接頭抽象成為兩個體與體的接觸問題,在管片處的螺栓采用有限元中的實體螺栓預緊單元進行模擬,這樣不但考慮了管片與管片處的法向剛度接觸而且考慮了管片與管片間的切向接觸剛度.這種模型是更能接近實際的力學模型.(5)由于襯砌背后壓漿的不完全,可能存在空洞情況.應用有限元進行模擬,對9種不同工況下的襯砌的穩(wěn)定性及安全性進行了評價.結果得出在襯砌背后存在空洞的時候,仰拱的穩(wěn)定性是需要特別考慮的.在實際裝配時應該采