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考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解
被引量：
1
1
作者
梁荣柱
张志伟
+5 位作者
李忠超
符
宇
坤
曹世安
康成
肖铭钊
吴文兵
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期254-263,共10页
为反映外荷载下盾构隧道相邻环间张开和错台,提出考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解答。首先,引入纵向梁-弹簧模型模拟盾构隧道纵向受力变形,其中采用Timoshenko短梁考虑隧道环段变形,引入转动和剪切弹簧分别模拟环间接头转动...
为反映外荷载下盾构隧道相邻环间张开和错台,提出考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解答。首先,引入纵向梁-弹簧模型模拟盾构隧道纵向受力变形,其中采用Timoshenko短梁考虑隧道环段变形,引入转动和剪切弹簧分别模拟环间接头转动与错台。其次,构建弹性地基上纵向梁-弹簧模型的有限差分方程,以解决环间接头-管环非连续变形求解问题,并推导外荷载下既有盾构隧道的纵向变形公式。最后,建立新建隧道上穿和下穿引起既有盾构隧道的纵向变形解答,并与新建隧道上、下穿越工程案例及现有理论方法对比验证。研究结果表明:所提方法预测的隧道位移与Timoshenko连续梁模型,协同变形模型和实测数据均具有较好的一致性,但所提方法得到的环间错台略低于Timoshenko梁模型和协同变形模型;所提方法可考虑环间接头的影响,得到的隧道位移曲线呈现既不光滑也不连续的特征,其中环段变形以刚体位移为主,而环间接头主要发生转动和错台;而基于现有理论所得盾构隧道纵向位移均为连续曲线,无法反映环间接头的真实转动与错台位移。
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关键词
盾构隧道
纵向变形
环间接头
纵向梁-弹簧模型
接头张开
环间错台
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职称材料
地表堆卸载对浅覆土盾构隧道影响试验研究
2
作者
符
宇
坤
康成
+4 位作者
梁荣柱
向黎明
王理想
柯宅邦
吴小建
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期241-252,共12页
地铁沿线开发利用过程中不可避免地造成紧邻地铁隧道的地表临时堆载,堆载清除后依然会对隧道结构造成不可恢复变形,影响地铁安全运营。现有的研究主要集中在堆载过程引起的盾构隧道变形,缺少堆载−卸载这一完整过程的研究。为探究地表堆...
地铁沿线开发利用过程中不可避免地造成紧邻地铁隧道的地表临时堆载,堆载清除后依然会对隧道结构造成不可恢复变形,影响地铁安全运营。现有的研究主要集中在堆载过程引起的盾构隧道变形,缺少堆载−卸载这一完整过程的研究。为探究地表堆−卸载引起的浅覆土隧道变形特性,以错缝无榫槽盾构隧道为原型,使用3D打印技术制作的盾构隧道模型开展砂土地层盾构隧道的浅覆土堆−卸载试验和常覆土堆载试验,分析浅覆土隧道堆−卸载过程受力及变形情况,并对比堆载过程浅覆土隧道与常覆土隧道受力及变形结果。实验结果表明:地表堆−卸载过程引起隧道管环变形由整体沉降和径向收敛2个部分组成。地表临时堆载引起隧道的部分变形是不可逆的,且浅覆土隧道的卸载回弹变形具有一定的滞后性,卸载后,隧道环的不可恢复位移偏移量:拱底>拱顶>拱腰。距离荷载中心越近,截面椭圆化越明显,且拱顶、拱底和拱腰是产生弯矩的峰值处。浅覆土隧道对地表荷载变化更敏感,在地表堆载下产生明显的沉降区,且隧道两端发生翘起现象;常覆土隧道差异沉降相对较小,沉降曲线较平滑。浅覆土隧道受到附加应力更大,但受影响范围要小于常覆土隧道。研究可为地表突发堆载中既有盾构隧道的保护提供理论依据。
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关键词
浅覆土盾构隧道
3D打印
地表临时堆载
卸载回弹
模型试验
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职称材料
题名
考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解
被引量：
1
1
作者
梁荣柱
张志伟
李忠超
符
宇
坤
曹世安
康成
肖铭钊
吴文兵
机构
中国地质大学(武汉)工程学院
武汉市市政建设集团有限公司
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第2期254-263,共10页
基金
住房和城乡建设部科学技术计划项目(2021-K-074)
湖北省教育厅科学研究计划指导性项目(B2021002)
+1 种基金
武汉市市政集团科研项目(wszky202013)
2022年度浙江省“尖兵”“领雁”研发攻关计划项目(2022C03151)。
文摘
为反映外荷载下盾构隧道相邻环间张开和错台,提出考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解答。首先,引入纵向梁-弹簧模型模拟盾构隧道纵向受力变形,其中采用Timoshenko短梁考虑隧道环段变形,引入转动和剪切弹簧分别模拟环间接头转动与错台。其次,构建弹性地基上纵向梁-弹簧模型的有限差分方程,以解决环间接头-管环非连续变形求解问题,并推导外荷载下既有盾构隧道的纵向变形公式。最后,建立新建隧道上穿和下穿引起既有盾构隧道的纵向变形解答,并与新建隧道上、下穿越工程案例及现有理论方法对比验证。研究结果表明:所提方法预测的隧道位移与Timoshenko连续梁模型,协同变形模型和实测数据均具有较好的一致性,但所提方法得到的环间错台略低于Timoshenko梁模型和协同变形模型;所提方法可考虑环间接头的影响,得到的隧道位移曲线呈现既不光滑也不连续的特征,其中环段变形以刚体位移为主,而环间接头主要发生转动和错台;而基于现有理论所得盾构隧道纵向位移均为连续曲线,无法反映环间接头的真实转动与错台位移。
关键词
盾构隧道
纵向变形
环间接头
纵向梁-弹簧模型
接头张开
环间错台
Keywords
shield tunnel
longitudinal deformation
circumferential joint
longitudinal beam-spring model
opening of joint
dislocation between rings
分类号
TU378 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
地表堆卸载对浅覆土盾构隧道影响试验研究
2
作者
符
宇
坤
康成
梁荣柱
向黎明
王理想
柯宅邦
吴小建
机构
中国地质大学(武汉)工程学院
广西大学土木建筑工程学院
安徽省建筑科学研究设计院
绿色建筑与装配式建造安徽省重点实验室
上海建工集团有限公司
出处
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期241-252,共12页
基金
中国博士后基金资助项目(2019M653308)
安徽省建筑科学研究设计院科研项目(2018JKY-26,2021-52ZC)
安徽省住房城乡建设科技计划项目(2020-YF44)。
文摘
地铁沿线开发利用过程中不可避免地造成紧邻地铁隧道的地表临时堆载,堆载清除后依然会对隧道结构造成不可恢复变形,影响地铁安全运营。现有的研究主要集中在堆载过程引起的盾构隧道变形,缺少堆载−卸载这一完整过程的研究。为探究地表堆−卸载引起的浅覆土隧道变形特性,以错缝无榫槽盾构隧道为原型,使用3D打印技术制作的盾构隧道模型开展砂土地层盾构隧道的浅覆土堆−卸载试验和常覆土堆载试验,分析浅覆土隧道堆−卸载过程受力及变形情况,并对比堆载过程浅覆土隧道与常覆土隧道受力及变形结果。实验结果表明:地表堆−卸载过程引起隧道管环变形由整体沉降和径向收敛2个部分组成。地表临时堆载引起隧道的部分变形是不可逆的,且浅覆土隧道的卸载回弹变形具有一定的滞后性,卸载后,隧道环的不可恢复位移偏移量:拱底>拱顶>拱腰。距离荷载中心越近,截面椭圆化越明显,且拱顶、拱底和拱腰是产生弯矩的峰值处。浅覆土隧道对地表荷载变化更敏感,在地表堆载下产生明显的沉降区,且隧道两端发生翘起现象;常覆土隧道差异沉降相对较小,沉降曲线较平滑。浅覆土隧道受到附加应力更大,但受影响范围要小于常覆土隧道。研究可为地表突发堆载中既有盾构隧道的保护提供理论依据。
关键词
浅覆土盾构隧道
3D打印
地表临时堆载
卸载回弹
模型试验
Keywords
shallow shield tunnel
3D Printing
temporary surface surcharge
unloading resilience
experimentation of physical model
分类号
U451.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
考虑环间接头影响的盾构隧道纵向变形简化解
梁荣柱
张志伟
李忠超
符
宇
坤
曹世安
康成
肖铭钊
吴文兵
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
2
地表堆卸载对浅覆土盾构隧道影响试验研究
符
宇
坤
康成
梁荣柱
向黎明
王理想
柯宅邦
吴小建
《铁道科学与工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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职称材料
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