高水壓越江盾構(gòu)隧道管片結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性研究.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和綜合國力的提升，城市地下空間開發(fā)的推進(jìn)，盾構(gòu)法施工在隧道工程，尤其是地鐵和越江隧道的建設(shè)中也應(yīng)用的日趨廣泛。因此，關(guān)于盾構(gòu)隧道設(shè)計(jì)開挖的相關(guān)理論也越來越重要。盾構(gòu)隧道襯砌的設(shè)計(jì)方法，荷載模型及其數(shù)值模擬一直是研究的重點(diǎn)，同時(shí)，大直徑，大幅寬，高水壓等有針對(duì)性的課題也是目前眾多學(xué)者關(guān)注的熱點(diǎn)。
　　 本文首先對(duì)國內(nèi)外盾構(gòu)隧道理論和數(shù)值模擬研究的相關(guān)成果進(jìn)行歸納總結(jié)，在此基礎(chǔ)上，以南京緯三路越江盾構(gòu)隧道為研究背景

2、，分別采用修正圓環(huán)模型和梁-彈簧模型這兩種荷載結(jié)構(gòu)法模型對(duì)盾構(gòu)隧道襯砌進(jìn)行數(shù)值模擬計(jì)算，得到五種不同的工況下兩種模型的結(jié)構(gòu)受力和變形規(guī)律；采用連續(xù)介質(zhì)的實(shí)體-接頭流固耦合模型，對(duì)高水壓情況下，大型管片的結(jié)構(gòu)受力進(jìn)行了深入研究。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下：
　　 (1)水下盾構(gòu)隧道的數(shù)值模擬方法研究。研究了外荷載作用于盾構(gòu)襯砌上的作用方式以及荷載折減系數(shù)。
　　 (2)越江盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)受力分析。基于上述理論，使用有限元計(jì)算

3、軟件ANSYS建立等效剛度圓環(huán)模型和梁-彈簧模型，分別對(duì)緯三路盾構(gòu)隧道上的五個(gè)不同截面進(jìn)行計(jì)算，并對(duì)計(jì)算結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析。同時(shí)，簡單的考慮了不同襯砌厚度對(duì)管片受力的影響。
　　 (3)基于荷載結(jié)構(gòu)法的高水壓越江盾構(gòu)隧道襯砌可靠性研究。建立荷載結(jié)構(gòu)模型，對(duì)隧道水深最深處截面襯砌的可靠性進(jìn)行研究，分析了圍巖和結(jié)構(gòu)的相關(guān)參數(shù)對(duì)襯砌內(nèi)力的影響。
　　 (4)高水壓越江隧道流固耦合模型研究。使用有限元軟件ABAQUS建立高水壓情況