考虑地基刚度不均匀影响的沉管隧道接头变形分析北大核心CSCD

沉管隧道接头是整个结构中最薄弱的环节,其刚度及变形特征对结构安全至关重要。当隧道下卧地层刚度不均匀时,接头变形将更加复杂,因此有必要对沉管隧道在不均匀地层条件下的接头特性进行深入分析。文章基于某沉管隧道工程,建立了三维精细化有限元模型,进行沉管隧道接头部件分析计算,对钢剪切键及混凝土剪切键的力学特性进行了深入研究,得到其剪切刚度取值。之后利用上述研究成果,建立三维壳-弹簧沉管管节模型,对隧道整体变形情况进行分析。考虑地基的不均匀性,进行多工况计算,分析沉管隧道接缝变形情况,验证接头结构的可靠性。     

考虑地基刚度不均匀影响的沉管隧道接头变形分析

沉管隧道接头是整个结构中最薄弱的环节,其刚度及变形特征对结构安全至关重要。当隧道下卧地层刚度不均匀时,接头变形将更加复杂,因此有必要对沉管隧道在不均匀地层条件下的接头特性进行深入分析。文章基于某沉管隧道工程,建立了三维精细化有限元模型,进行沉管隧道接头部件分析计算,对钢剪切键及混凝土剪切键的力学特性进行了深入研究,得到其剪切刚度取值。之后利用上述研究成果,建立三维壳-弹簧沉管管节模型,对隧道整体变形情况进行分析。考虑地基的不均匀性,进行多工况计算,分析沉管隧道接缝变形情况,验证接头结构的可靠性。     

大型沉管隧道管节接头刚度特性研究

沉管隧道管节接头具有调节沉管隧道受力性能以及适应隧道不均匀变形的功能,在隧道运营中起着非常重要的作用。文章以港珠澳沉管隧道管节接头为研究对象,建立了管节接头刚度的三维非线性有限元计算模型,对管节接头的受力变形特征进行了分析,分别得到了管节接头轴向压缩刚度、弯曲刚度与轴向压缩荷载、压缩弯矩之间的变化规律。结果表明:轴向压缩刚度随轴向压缩荷载增大而增大;轴向弯曲刚度随轴向荷载增大而增大,但在相同轴压下,弯曲刚度随弯矩增大而减小。此外,结合管节接头模型试验进一步研究了管节接头轴向压缩刚度和弯曲刚度的变化规律及影响因素,并对比分析了有限元计算结果与模型试验结果,模型试验得出的接头刚度变化规律与有限元模拟结果一致。研究得到的管节刚度对沉管隧道整体计算研究具有重要参考意义。     

沉管隧道管段接头防水研究--数值模拟分析

从沉管隧道施工的特点可知,管段与管段之间的接头防水十分重要,若接头之间水密性不能得到保证,会危害整条隧道的安全使用.文章通过沉管隧道管段接头首道防线,也是最重要防线的GINA止水带的数值模拟研究,对GINA止水带不同压缩量下的防水能力、压缩剪切情况下的防水能力及耐久性等情况进行了模拟、计算、分析.望对今后类似的大型沉管隧道管段接头的设计、施工有所帮助.     

沉管隧道节段接头剪力键受力阶段与沉降控制标准研究

当沉管隧道节段下部的地基由于荷载或地层因素产生差异沉降时,剪力键是抵制节段接头张开与扭转的主要受力构件,也是接头防水的重要结构保证。文章在1∶4.69大比尺模型试验和有限元三维数值模拟中,将差异沉降作为可变荷载,对地基差异沉降下的沉管隧道节段接头剪力键受力规律进行了研究。试验及分析结果表明:在纵向与横向差异沉降下,沉管隧道节段接头剪力键的受力过程可以分为三个阶段。第一阶段为剪力键榫与剪力键槽间的缝隙及橡胶垫初步压缩阶段,应力增长速率较低;第二阶段为剪力键充分受力阶段,应力增长速率较高,当差异沉降达到一定量值后,节段接头会通过局部挤压或摩擦的方式帮助剪力键受力;第三阶段,剪力键进入屈服状态,此时剪力键仍能够继续受力,但已有微裂纹产生。根据剪力键在正常使用极限状态下的剪力值,所确定的沉管隧道节段允许纵向与横向差异沉降值分别为11.5 mm和11.1 mm。建议在沉管隧道沉放完成后,保留部分顶、底板位置的拉索,以提高节段接头剪力键的结构安全。     

沉管隧道结构耐火保护技术数值模拟研究

沉管隧道由于其结构特殊性,空间密闭,存在管节及节段接头,一旦发生火灾,给人员安全带来威胁的同时也会对隧道结构造成严重破坏。本文从数值模拟方面,分别针对沉管隧道局部1:1结构、管节接头,在RABT升温曲线下,不同厚度防火板保护下模拟受火2h,进行了模拟计算,并对计算结果分析,通过分析可为以后相关科研及实际应用提供参考。     

沉管隧道结构耐火保护技术数值模拟研究

沉管隧道由于其结构特殊性,空间密闭,存在管节及节段接头,一旦发生火灾,给人员安全带来威胁的同时也会对隧道结构造成严重破坏。本文从数值模拟方面,分别针对沉管隧道局部1∶1结构、管节接头,在RABT升温曲线下,不同厚度防火板保护下模拟受火2h,进行了模拟计算,并对计算结果分析,通过分析可为以后相关科研及实际应用提供参考。     

基于有限元-无限元的沉管隧道三维动力响应分析

随着沉管隧道修建越来越多及近年来全球地震活动频发,沉管隧道及其接头在地震作用下的抗震性能成为目前研究的一大热点。文章立足于广州洲头咀沉管隧道工程的实际背景,基于ABAQUS软件有限元-无限元相结合的方法建立了沉管隧道-接头-场地土的三维实体模型,并通过在模型基底输入El Centro地震动时程,研究了不同接头连接刚度条件下沉管隧道不同接头处的动力响应特性。计算结果表明:隧道反应基本上呈对称分布,接头连接刚度越大,接头的内力(轴力、弯矩)也越大。在进行沉管隧道设计时,可以通过采用适当的接头刚度来控制接头的内力。     

大直径盾构隧道管片接头抗弯性能研究

基于我国沿海地区大直径盾构隧道的结构形式,根据接头实际受力特点,运用理论分析方法提出了大直径盾构隧道接头的抗弯刚度计算公式,并将其计算结果与上海盾构隧道接头抗弯试验结果进行了分析对比,结果表明本计算结果与试验值具有良好的吻合性.通过对目前几种常用管片、接头受力分析模型进行的比较也显示,此抗弯刚度计算方法运用到梁-弹簧模型中能够较好地预测与评价我国沿海地区大直径盾构隧道管片、接头的受力特点,对管片、接头结构设计有一定的参考价值.     

沈家门港海底沉管隧道设计介绍

沉管法是修建水下隧道的一种先进施工方法,其设计需考虑结构、施工工艺、水文地质条件、运营等众多因素的影响。针对隧道工程和水文地质、沉管结构、管段沉放水流阻力等条件,以及系缆柱、接头防水、最终接头、工程耐久性等措施,对沈家门港海底沉管隧道工程的设计进行了分析。分析结果表明:沉管管段既要满足结构力学要求,又要满足施工中起浮运输及运营期抗浮、稳定性、耐久性要求,综合考虑各种因素才能设计出符合要求的沉管隧道结构。     

关于修建沉管隧道的若干技术问题

应用沉管法修建隧道日益增多,论文从管节划分、干坞选择、管节浮运及沉放、基槽及基础处理、浮力设计、防水、最终接头及抗震设计八个技术方面的问题进行了论述,以期提高我国沉管隧道设计和施工技术水平。     

沉管隧道地震响应分析

文章采用田村重四郎和冈本舜三提出的沉埋隧道地震响应分析的数学模型,对南京长江越江隧道(沉管段)方案进行了地震响应的纵向受力分析。分析中采用了隧址处100年超越概率为2%的人工合成地震加速度,考虑了不同管段的联结方式和不同的计算参数,对初步设计中沉管段结构的安全性进行了论证,所提供的数据曾为设计单位所采纳[1]。     

沉管隧道技术的应用与现状分析

文章回顾了沉管隧道技术的发展历程和国内外的应用概况;并对越江隧道工程中采用的不同施工方法、隧道与桥梁方案的比较以及沉管隧道设计和施工过程中的地基处理、管段浮运与沉放和管段防水等关键技术进行了分析和论述;最后,介绍了沉管技术在国内的应用情况,分析了沉管隧道的应用前景,并指出随着地下空间的开发利用,沉管隧道因其独特的优越性必将会越来越受到青睐。     

管片接缝防水工艺的应用与发展

我国自引进TBM掘进水工输水长隧洞的施工工艺以后,工程技术人员经过十多年不断的探索和研究,混凝土衬砌管片的接缝防渗止水工艺有了长足的发展,从根本上解决了TBM掘进水工输水长洞工艺的防渗止水技术。     

公路山岭隧道衬砌结构补漏技术研究进展

为全面了解公路山岭隧道衬砌结构补漏技术的最新研究进展,文章通过对既有公路山岭隧道的调查和统计,结合大量的文献资料,从防排水设计、材料和施工等方面分析了渗漏现象的本质,明确了隧道抗渗防漏的薄弱部位和保证补漏效果的关键环节;从衬砌混凝土、施工缝、变形缝和活裂缝等方面,介绍了当前国内外补漏技术的最新研究成果(包括补漏涂材、构造补漏和施工工艺等);并探讨了当前隧道补漏技术存在的问题和发展的新趋势。     

钢筋混凝土沉管隧道在设计与施工中的有关问题

文章根据国内外钢筋混凝土沉管隧道曾发生过的事故和可能潜在的隐患作了概括和叙述,旨在提醒沉管工程师在日后的设计、施工中引起注意,防患于未然,使得每座沉管隧道都能顺利完工,不出事故,达到设计要求。     

上下重叠盾构隧道设计施工关键技术

文章结合深圳地铁2号线大剧院站至湖贝站上下重叠小净距盾构区间隧道工程实例,针对重叠盾构隧道的施工关键问题,进行了受力分析,提出下洞采取钢管支撑的施工技术措施,并通过实测进行了验证,为后续项目提供了经验。     

公路桥梁伸入隧道方案探讨

包(头)茂(名)高速公路陕西境柞水至小河段出现多处桥隧相接,文章对项目中采用的桥梁伸入隧道方案进行了分析,介绍了桥梁伸入隧道方案设计施工中可能出现的问题及处理措施,如隧道断面加宽、隧道内排水系统出水口通畅、洞外管线进洞、隧道和桥台施工干扰、桥梁跨径布置等.桥梁伸入隧道方案可避免洞口高边坡,有利于环境保护,对开拓设计思路、提高选线的灵活性有一定的借鉴意义.     

Experimental and Numerical Study on the Behaviors of Deep-Buried Water-Storage and Drainage Shield Tunnels北大核心CSCD

Deep-buried water-storage and drainage shield tunnels, which are different from road and subway shield tunnels in terms of computation theory, construction technology and operation maintenance, would bear high inner water pressure and large earth pressure. In view of the change of the bearing mode for the lining structure of water-storage and drainage shield tunnels, a full-ring test and numerical analysis are carried out to study the influence of inner water pressure, staggered joint assembly and bolt installation types on the behaviors of water-storage and drainage shield tunnels. The results show that the deformation of the straight-jointed water-storage and drainage shield tunnel varies greatly from the state of empty water to that of full water; and the vertical and horizontal convergence deformations of the tunnel with inner water pressure of 0.6 MPa are 2.2 times and 3.2 times of that without inner water pressure, respectively. The convergence deformation, and the maximum joint opening and bolt tension of stagger-jointed lining structure decrease by 15%-25% and 25%- 40%, respectively, compared with that of the straight-jointed water-storage and drainage shield tunnel. The bolts at the segmental joints will yield because of the increase of inner water pressure and the first occurrence of bolt yield phenomenon is located near the position on the lining structure which is under the action of maximum negative bending moment; because the failure of shield tunnel is always caused by the yield of joint bolts, this position is the weak point for the deep-buried water-storage and drainage shield tunnel. For the water-storage and drainage shield tunnel based on the connection with double rows of bolts, the bolts near the outer arc surface of segmental joints in the area of 90 degree in the vault and arch bottom can be removed; the bolts near the inner arc surface of the segmental joints within the 90 degree of the haunch must be installed, otherwise, the tensile force of the bolts at the segmental joint near the maximum negative bending moment will increase by 5%-14%. © 2018, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

双层隧道展线的特点分析

上中路隧道、军工路隧道作为上海市城市中环线建设中两个重要的穿越黄浦江节点工程,均采用双管双层隧道方案。结合两个工程的设计,介绍了隧道出盾构工作井后两种不同的平面展线形式,同时分析了"燕尾型"展线与"鱼叉型"展线在各个方面的优缺点。