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连接螺栓对盾构隧道振动响应的影响分析
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作者 王志远 杨昊 +2 位作者 林刚 连正洲 喻波 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2024年第4期172-179,共8页
为了研究螺栓失效对盾构隧道振动响应的影响,并探明螺栓失效时衬砌的作用,以国内某盾构隧道为工程背景,建立三维精细化数值计算模型,采用显示动力时程法对隧道的动力响应进行计算分析。结果表明:(1)在列车振动荷载作用下,管片螺栓失效... 为了研究螺栓失效对盾构隧道振动响应的影响,并探明螺栓失效时衬砌的作用,以国内某盾构隧道为工程背景,建立三维精细化数值计算模型,采用显示动力时程法对隧道的动力响应进行计算分析。结果表明:(1)在列车振动荷载作用下,管片螺栓失效导致隧道内部结构的峰值加速度增加39.5%,管片的峰值加速度增加64.8%,表明螺栓失效降低了隧道衬砌结构的刚度,从而导致隧道结构的动力响应更加剧烈。(2)在螺栓失效时,双层衬砌隧道的内部结构峰值加速度比单层衬砌隧道的峰值加速度低13.3%,且前者的管片峰值加速度比后者的管片峰值加速度低54.1%,表明双层衬砌盾构隧道在列车振动荷载下的动力响应更弱,即二次衬砌能缓冲列车行进对隧道结构的冲击力。(3)在列车荷载作用下,管片的峰值加速度最大为内部结构峰值加速度的17.2%,列车荷载主要由内部结构承担。(4)螺栓失效对管片与内部结构连接位置的峰值应力和位移几乎没有影响,表明列车荷载作用下连接位置的应力与位移对于螺栓失效并不敏感。(5)二次衬砌的施作使管片与内部结构连接位置的峰值加速度降低了57.0%,位移降低了22.2%,最大主应力降低了21.4%,表明二次衬砌能够降低管片与内部结构连接位置在列车荷载作用下的动力响应,保护隧道结构。 展开更多
关键词 盾构隧道 列车振动 螺栓失效 二次衬砌 动力响应
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盾构隧道管片结构承载能力评估方法研究
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作者 张力 封坤 +3 位作者 梁晓明 连正洲 刘伊腾 张景轩 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期1334-1343,共10页
承载性能是盾构隧道管片衬砌结构重要的力学特性之一,其准确评估是保障结构受力安全的关键,然而目前尚无成熟的评价方法。首先基于管片衬砌结构中管片和管片接头的受力及变形特征,建立了基于管片承载力和管片接头承载力的管片衬砌结构... 承载性能是盾构隧道管片衬砌结构重要的力学特性之一,其准确评估是保障结构受力安全的关键,然而目前尚无成熟的评价方法。首先基于管片衬砌结构中管片和管片接头的受力及变形特征,建立了基于管片承载力和管片接头承载力的管片衬砌结构承载性能评估方法,提出了管片衬砌结构承载性能评估指标,然后分别开展了单环和组合环管片衬砌结构破坏加载原型试验对所提出的方法进行检验,最后结合现场实测对实际工程中管片衬砌结构的承载状态进行了定量评估和分析。研究结果表明:单环结构破坏试验中,管片接头破坏现象更为明显,其先于管片达到抗弯承载力极限值,组合环结构破坏试验中,管片破坏现象更为明显,其先于管片接头达到抗弯承载力极限值;单环和组合环管片结构试验中,结构破坏与理论计算方法中管片或接头达到承载力极限的荷载一致,表明所提出的结构承载状态评估方法是合理的;所选取监测断面管片结构中管片和接头的承载安全系数分别为4.27和4.86,可见其承载状态良好。该研究方法和结论可为类似盾构隧道管片结构承载安全评估提供重要支撑。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片结构 承载状态 评估方法 原型试验 现场实测
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