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青草沙水源地原水工程输水隧道单层衬砌管片接头荷载试验研究 被引量：73
1
作者 闫治国 彭益成 +2 位作者 丁文其 朱合华 黄锋 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第9期1385-1390,共6页
纵缝转角刚度、纵缝(环缝)剪切刚度和弯矩传递系数是盾构隧道衬砌结构计算模型中的关键参数,历来是本领域研究的重点和热点。结合青草沙水源地原水工程,通过管片接头原型荷载试验,对上述关键计算参数进行研究。试验结果表明正弯矩作用... 纵缝转角刚度、纵缝(环缝)剪切刚度和弯矩传递系数是盾构隧道衬砌结构计算模型中的关键参数,历来是本领域研究的重点和热点。结合青草沙水源地原水工程,通过管片接头原型荷载试验,对上述关键计算参数进行研究。试验结果表明正弯矩作用下接头转角刚度符合双直线模型,负弯矩作用下转角刚度近似成线性,而且不同的接头构造情况下纵缝转角刚度值和其变化规律不同。在纵缝和环缝剪切试验中,管片间的错动随荷载变化过程分为3个阶段,其中错动主要发生在第二阶段。弯矩传递试验表明弯矩传递系数随着荷载的增大而减小。并且当纵缝转角刚度较大时,弯矩传递系数较小,反之亦然。最后结合试验结果,给出了盾构隧道衬砌结构计算模型关键参数具体取值范围和一些有益的结论,以供盾构隧道衬砌结构设计计算参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片接头 原型试验 转角刚度 剪切刚度 弯矩传递系数
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南京长江隧道原型管片结构破坏试验研究 被引量：56
2
作者 封坤 何川 苏宗贤 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第4期564-571,共8页
为探明南京长江隧道管片衬砌结构的破坏特征,采用"多功能盾构隧道结构体试验系统",对其原型管片衬砌结构进行了试验研究.将结构承受的水压力与土压力分离加载,并对大型水下盾构隧道结构在通缝和错缝拼装方式下的不同破坏特征... 为探明南京长江隧道管片衬砌结构的破坏特征,采用"多功能盾构隧道结构体试验系统",对其原型管片衬砌结构进行了试验研究.将结构承受的水压力与土压力分离加载,并对大型水下盾构隧道结构在通缝和错缝拼装方式下的不同破坏特征进行了探讨.研究结果表明:南京长江隧道管片衬砌的破坏主要以弯曲开裂为主;结构裂缝扩展往往伴随着结构变形和纵缝张开量的显著发展;不同拼装方式的结构变形、裂缝扩展与纵缝张开量存在较大差异,与通缝拼装管片结构相比,错缝拼装管片结构变形、纵缝张开量较小,而裂缝扩展较快. 展开更多
关键词 水下盾构隧道 管片衬砌结构 原型试验 破坏特征
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岩石结构面力学原型试验相似材料研究 被引量：56
3
作者 杜时贵 黄曼 +1 位作者 罗战友 贾汝达 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期2263-2270,共8页
基于岩体结构面抗剪强度机制及相似材料的选择原则和要求,研制以高强水泥、硅粉、高效减水剂、标准砂、水等原料混合而成的模拟材料,并利用其制得的试样及结构面模型进行大量物理力学试验的对比分析,研究结果表明:相似材料的抗压强度与... 基于岩体结构面抗剪强度机制及相似材料的选择原则和要求,研制以高强水泥、硅粉、高效减水剂、标准砂、水等原料混合而成的模拟材料,并利用其制得的试样及结构面模型进行大量物理力学试验的对比分析,研究结果表明:相似材料的抗压强度与原岩结构面相近,调整不同混合材料的配合比,相似材料可以覆盖中低强度的岩石类型;利用相似材料及多尺度试样模具可制作与原岩结构面表面形态及起伏度近似一致的模拟结构面;利用模拟结构面代替原岩结构面进行直剪试验,模拟结构面表面的磨损程度、粗糙度系数衰减规律及破坏形式均与原岩结构面相似,且模拟结构面抗剪强度直剪试验结果与理论计算值相差不大;模拟材料具有物理力学性能稳定、制作方便、成本低廉的优点,可代替原岩结构面进行不同尺寸、可重复性的破坏性试验。 展开更多
关键词 岩石力学 岩石结构面 原型试验 相似材料 抗剪强度 粗糙度系数
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大断面水下盾构隧道原型结构加载试验系统的研发与应用 被引量：47
4
作者 何川 封坤 苏宗贤 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期254-266,共13页
针对大断面水下盾构隧道衬砌结构特点,提出管片结构(包括接缝结构及整环衬砌结构)的原型试验加载方法,并自主研发多功能盾构隧道结构加载试验系统,该系统可根据不同需求进行组装和拆卸,既可进行管片接头力学试验,又可成功将水压与土压分... 针对大断面水下盾构隧道衬砌结构特点,提出管片结构(包括接缝结构及整环衬砌结构)的原型试验加载方法,并自主研发多功能盾构隧道结构加载试验系统,该系统可根据不同需求进行组装和拆卸,既可进行管片接头力学试验,又可成功将水压与土压分离,进行管片衬砌结构的加载试验。随后,采用该试验系统对南京长江隧道及珠江狮子洋隧道管片衬砌结构进行原型加载试验,包括错缝拼装、通缝拼装结构的加载试验,接头抗弯、抗剪试验等,并选取部分试验结果与数值计算对比,验证该试验加载方法对大断面盾构隧道结构体系进行系统研究的正确性及可靠性,为科研、设计和生产提供可靠的试验手段。 展开更多
关键词 隧道工程 水下盾构隧道 管片衬砌结构 原型试验 加载系统
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大断面盾构隧道结构横向刚度有效率的原型试验研究 被引量：41
5
作者 封坤 何川 夏松林 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第11期1750-1758,共9页
通过对盾构隧道横向刚度有效率的影响因素进行分析,提出了针对大断面水下盾构隧道横向刚度有效率的原型试验求解方法,进而对南京长江隧道及广州珠江狮子洋隧道管片衬砌结构开展原型试验,得出两座隧道管片结构η和ξ随荷载条件变化的规... 通过对盾构隧道横向刚度有效率的影响因素进行分析,提出了针对大断面水下盾构隧道横向刚度有效率的原型试验求解方法,进而对南京长江隧道及广州珠江狮子洋隧道管片衬砌结构开展原型试验,得出两座隧道管片结构η和ξ随荷载条件变化的规律。结果表明,在同等荷载条件下,断面越大,η越小,对应ξ越大,错缝结构的η大于通缝结构。正弯区与负弯区的ξ不同,对于不同的管片结构型式,ξ与η的对应关系不同。同时,针对两座隧道不同结构形式给出了η,ξ的关系曲线,并提出了10 m级和15 m级水下盾构隧道通缝与错缝条件下η与ξ的建议值。 展开更多
关键词 水下盾构隧道 管片衬砌结构 横向刚度有效率 弯矩增大系数 原型试验
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地铁车站预制装配式结构注浆式单榫长接头抗弯承载性能试验研究 被引量：33
6
作者 杨秀仁 林放 黄美群 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第4期111-118,128,共9页
文章通过开展接头关键受力方向1:1原型加载试验,对不同工况下的单榫长接头承载性能和破坏模式进行研究,剖析M-θ曲线特征、裂缝发展规律、混凝土表面及钢筋应力测试结果,提出单榫长接头M-θ曲线的4拐点4阶段发展特征,得出各阶段承载能... 文章通过开展接头关键受力方向1:1原型加载试验,对不同工况下的单榫长接头承载性能和破坏模式进行研究,剖析M-θ曲线特征、裂缝发展规律、混凝土表面及钢筋应力测试结果,提出单榫长接头M-θ曲线的4拐点4阶段发展特征,得出各阶段承载能力占比规律,并明确接头的破坏形态。同时对不同注浆范围、不同注浆材料、不同荷载作用条件下单榫长接头的抗弯承载表现进行对比研究,揭示其承载能力特性,且进一步验证实际工程所选用的注浆式单榫长接头的安全性及承载优势。研究成果对地铁车站预制装配式结构的设计具有重要应用价值。 展开更多
关键词 地铁车站 预制装配 注浆式榫槽接头 单榫长接头 接头抗弯承载性能 接头承载能力 原型试验
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500kV吴淞口大跨越塔柔性法兰原型试验研究 被引量：31
7
作者 薛伟辰 黄永嘉 王贵年 《工业建筑》 CSCD 北大核心 2004年第3期68-70,共3页
通过 5 0 0kV吴淞口大跨越塔柔性法兰原型试验 ,较为系统地研究了柔性法兰的受力过程、破坏形态、承载力和变形等 ,重点研究了法兰板厚度、螺栓外边距以及螺栓直径等对法兰板和焊缝受力性能的影响。研究表明 ,柔性法兰具有良好的受力性... 通过 5 0 0kV吴淞口大跨越塔柔性法兰原型试验 ,较为系统地研究了柔性法兰的受力过程、破坏形态、承载力和变形等 ,重点研究了法兰板厚度、螺栓外边距以及螺栓直径等对法兰板和焊缝受力性能的影响。研究表明 ,柔性法兰具有良好的受力性能 ,在 5 0 展开更多
关键词 柔性法兰 原型试验 承载力 变形 焊缝 磁悬浮列车 线路工程
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超浅埋暗挖隧道管幕冻结法积极冻结方案试验研究 被引量：31
8
作者 任辉 胡向东 +1 位作者 洪泽群 张军 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期320-328,共9页
港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道口岸暗挖段,作为富水地区超浅埋暗挖隧道,采用管幕冻结预支护体系。以实顶管内"圆形主力冻结管"和空顶管内"异形加强冻结管"的不同组合方式形成实顶管单独冻结模式、实顶管与空顶管协... 港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道口岸暗挖段,作为富水地区超浅埋暗挖隧道,采用管幕冻结预支护体系。以实顶管内"圆形主力冻结管"和空顶管内"异形加强冻结管"的不同组合方式形成实顶管单独冻结模式、实顶管与空顶管协同冻结模式和实顶管为主与空顶管为辅的冻结模式三类管幕冻结法积极冻结方案,结合设计方案要求,通过测点温度–时间曲线和冻土帷幕厚度两种不同分析方法,对以上方案进行了分析和验证。结果表明实顶管单独冻结模式不能在60 d内形成2 m厚冻土帷幕,实顶管与空顶管协同冻结模式30 d内即可形成2 m厚冻土帷幕,实顶管为主与空顶管为辅的冻结模式下异形冻结管滞后12 d和39 d开启60 d内均可形成2 m厚冻土帷幕,且异形冻结管开启后1～3 d即可达到管间封水要求。 展开更多
关键词 浅埋暗挖 管幕冻结 冻结方案 原型试验 港珠澳大桥 拱北隧道
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盾构隧道衬砌结构的壳–接头模型研究 被引量：28
9
作者 彭益成 丁文其 +2 位作者 朱合华 赵伟 金跃郎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1823-1829,共7页
提出了一种新型的盾构隧道衬砌结构计算模型——壳–接头模型。该模型中采用壳单元模拟衬砌管片,管片和管片环之间通过接头联接单元相连。基于对盾构隧道衬砌结构接头力学特性的分析,建立了接头联接单元的刚度矩阵和计算流程,定义了弯... 提出了一种新型的盾构隧道衬砌结构计算模型——壳–接头模型。该模型中采用壳单元模拟衬砌管片,管片和管片环之间通过接头联接单元相连。基于对盾构隧道衬砌结构接头力学特性的分析,建立了接头联接单元的刚度矩阵和计算流程,定义了弯曲、剪切和拉压刚度的计算方法,使之能准确模拟接头的力学行为。最后利用壳–接头模型模拟盾构隧道接头原型试验,计算结果与试验较为吻合,验证了壳–接头模型模拟盾构隧道衬砌结构力学行为的准确性和适用性。 展开更多
关键词 盾构隧道 衬砌结构 管片 壳-接头模型 原型试验
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地铁车站预制装配式结构注浆式单榫接头抗弯刚度试验研究 被引量：27
10
作者 杨秀仁 林放 黄美群 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期38-43,共6页
文章以地铁车站预制装配式结构的注浆式单榫接头为研究对象,通过开展多种工况接头关键受力方向1∶1原型加载试验,对各种工况下的接头M-θ关系曲线进行拟合和微分得到抗弯刚度经验公式,分析不同轴力作用下、不同注浆范围、不同榫头长度... 文章以地铁车站预制装配式结构的注浆式单榫接头为研究对象,通过开展多种工况接头关键受力方向1∶1原型加载试验,对各种工况下的接头M-θ关系曲线进行拟合和微分得到抗弯刚度经验公式,分析不同轴力作用下、不同注浆范围、不同榫头长度等工况下的接头刚度和弯矩的关系曲线特征,揭示接头在不同的荷载作用下的变刚度特性,以及各类接头在不同受力条件下的刚度变化规律及影响因素,并初步提出注浆式单榫接头抗弯刚度通用计算公式,为同类接头的设计和研究提供参考。 展开更多
关键词 地铁车站 预制装配式结构 地下结构 注浆式榫槽接头 单榫接头 接头抗弯刚度 原型试验
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预应力钢筒混凝土管结构变形规律的原型试验研究Ⅰ:内压 被引量：26
11
作者 窦铁生 程冰清 +3 位作者 胡赫 夏世法 杨进新 张奇 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第12期1438-1446,共9页
为研究预应力钢筒混凝土管在极限内水压作用下的承载能力和破坏机理,对内径2.6 m埋置式预应力钢筒混凝土管原型管进行了内水压试验,试验在国内外首次采用BOTDA和FBG光纤传感技术,并将光纤在PCCP制造过程中植入钢筒表面,在加载过程中连... 为研究预应力钢筒混凝土管在极限内水压作用下的承载能力和破坏机理,对内径2.6 m埋置式预应力钢筒混凝土管原型管进行了内水压试验,试验在国内外首次采用BOTDA和FBG光纤传感技术,并将光纤在PCCP制造过程中植入钢筒表面,在加载过程中连续测试PCCP各层结构的应变响应。通过深入分析测试数据发现,试验管内压在0~1.8 MPa时管道受力均匀,各层结构变形较协调一致并共同抵御内压,内压大于1.8 MPa时砂浆和管芯混凝土发生开裂。钢筒和预应力钢丝在加压过程中的变形规律基本一致,屈服内水压力均为1.8 MPa。钢筒内侧管芯混凝土开裂后通过钢筒传递径向应力,内水压力由预应力钢丝承担。原型试验不但获得了PCCP各层结构在内水压力作用下的受载响应规律,确定了管体各层材料开裂和屈服荷载,而且为PCCP结构深层次的基础理论研究和工程应用提供了宝贵的试验资料。 展开更多
关键词 预应力钢筒混凝土管 原型试验 BOTDA FBG 承载力
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雨水口泄水量的试验研究 被引量：24
12
作者 安智敏 岑国平 吴彰春 《中国给水排水》 CAS CSCD 北大核心 1995年第1期21-24,共4页
对城市道路和机场中常用的道牙平篦式、立孔式及联合式雨水口的泄水量作了系统的试验研究,分析了泄水量与雨水口尺寸、边沟纵横坡度的关系,对雨水口的泄水能力作了理论分析,并提出了计算公式。
关键词 雨水口 泄水量 原型试验
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盾构衬砌整环破坏机理研究 被引量：24
13
作者 董新平 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期417-426,共10页
以某盾构衬砌整环原型试验作为研究对象,利用提出的接头和管片破坏指数对盾构衬砌环的破坏机理进行了研究,研究表明:①接头破坏指数和管片破坏指数以及开裂弯矩等指标可以对盾构衬砌的实际受力状态进行追踪,可以阐述、解释盾构衬砌环的... 以某盾构衬砌整环原型试验作为研究对象,利用提出的接头和管片破坏指数对盾构衬砌环的破坏机理进行了研究,研究表明:①接头破坏指数和管片破坏指数以及开裂弯矩等指标可以对盾构衬砌的实际受力状态进行追踪,可以阐述、解释盾构衬砌环的破坏机理;②对于本文所依据的盾构原型试验而言,盾构衬砌环破坏历程是由接头开始开裂、管片开始开裂、首个管片塑性铰形成、接头开始屈服(接头开始丧失承载力)、多个管片塑性铰形成、整环承载力丧失等阶段构成;③多个塑性铰的形成是导致盾构环承载力丧失的直接原因,塑性铰开始位置、发展顺序取决于关键截面及其排序情况。 展开更多
关键词 隧道工程 盾构衬砌 原型试验 破坏机理
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劲性搅拌桩的荷载传递规律 被引量：24
14
作者 丁永君 李进军 +1 位作者 刘峨 李辉 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第6期530-536,共7页
劲性搅拌桩是把芯桩在水泥土搅拌桩初凝前插入其中,形成复合受力桩的一种新桩型.采用堆载反力法,加载方式为慢速维持荷载法,对桩身埋设有应变片的劲性搅拌桩进行了现场载荷试验,旨在研究分析劲性搅拌桩在竖向荷载作用下的荷载-沉降曲线... 劲性搅拌桩是把芯桩在水泥土搅拌桩初凝前插入其中,形成复合受力桩的一种新桩型.采用堆载反力法,加载方式为慢速维持荷载法,对桩身埋设有应变片的劲性搅拌桩进行了现场载荷试验,旨在研究分析劲性搅拌桩在竖向荷载作用下的荷载-沉降曲线、轴力沿深度变化、各土层所能提供的侧摩阻力等特性,进而分析劲性搅拌桩的荷载传递性状和侧摩阻力的发挥性状,并提出该桩型单桩竖向极限承载力标准值的计算公式.研究结果表明:芯桩的置入提高了水泥土搅拌桩的桩身刚度和截面承载力,使极限状态下水泥土的侧摩阻力和桩身混凝土的材料强度得以充分发挥.劲性搅拌桩兼有水泥土搅拌桩和预制桩的优点,具有承载力高、沉降小、造价低和侧摩阻力大的优势,是软土地基中极具潜力的一种桩型. 展开更多
关键词 劲性搅拌桩 侧摩阻力 荷载传递规律 原型试验 软土
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扣件式钢管满堂脚手架整体稳定试验与有限元分析 被引量：23
15
作者 贾莉 刘红波 +2 位作者 陈志华 刘群 温锁林 《建筑结构学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第6期114-122,共9页
通过7个模型静力试验,分析了均布荷载作用下超高扣件式钢管满堂脚手架的失稳机理和破坏模式,以及顶层杆件扣件连接方式、立杆步距、扣件拧紧力矩、非加载区域等参数对满堂脚手架极限荷载的影响。通过与采用JGJ 130—2011《建筑施工扣件... 通过7个模型静力试验,分析了均布荷载作用下超高扣件式钢管满堂脚手架的失稳机理和破坏模式,以及顶层杆件扣件连接方式、立杆步距、扣件拧紧力矩、非加载区域等参数对满堂脚手架极限荷载的影响。通过与采用JGJ 130—2011《建筑施工扣件式钢管脚手架安全技术规范》中满堂脚手架承载力计算公式的计算结果对比,发现试验值是规范公式计算值的1.56~3.75倍,表明规范计算公式偏于保守。建立考虑扣件半刚性和杆件初弯曲的有限元分析模型,其分析结果与试验结果吻合较好,证明了有限元方法可精确预测扣件式满堂脚手架的承载力和破坏模式。根据有限元分析获得的顶层扣件连接摩擦力的分布规律,建议满堂脚手架顶层扣件抗滑承载力计算的不均匀系数取值1.51。 展开更多
关键词 扣件式满堂脚手架 原型试验 有限元分析 极限承载能力 破坏机理
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高速铁路水下盾构隧道管片内力分布规律研究 被引量：23
16
作者 何川 封坤 晏启祥 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期101-109,共9页
以在建的广深港高速铁路狮子洋隧道为背景,采用自行开发的"多功能盾构隧道结构体试验系统"装置,对大断面宽幅管片衬砌结构在通缝及错缝拼装方式下环向内力的分布规律进行原型试验实测与分析,并对正弯区和负弯区目标管片表面... 以在建的广深港高速铁路狮子洋隧道为背景,采用自行开发的"多功能盾构隧道结构体试验系统"装置,对大断面宽幅管片衬砌结构在通缝及错缝拼装方式下环向内力的分布规律进行原型试验实测与分析,并对正弯区和负弯区目标管片表面应力的分布进行测试,同时采用数值计算进行对比分析。研究结果表明:通缝拼装管片结构内力沿幅宽的变化很小,而错缝拼装管片结构在不同荷载条件下,内力沿幅宽的分布有所差异,水压越大其差异越小;管片手孔密集区往往会出现应力集中,同等条件下正弯区表面应力状态比负弯区更为不利;管片厚度方向表面应力分布呈显著的非线性变化,高水压使其非线性变化加剧。 展开更多
关键词 水下铁路盾构隧道 管片衬砌结构 内力分布 原型试验 应力集中
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大断面越江盾构隧道管片拼装方式对结构内力的影响效应研究 被引量：23
17
作者 封坤 何川 邹育麟 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2012年第6期114-124,共11页
大断面越江隧道管片拼装方式对结构内力的影响一直引人关注,由于拼装方式的不同将引起管片结构内力的分布与量值的变化。鉴于此,该文对圆形盾构隧道管片拼装效应的产生机理进行了理论分析,着重探讨了纵向相互作用力对管片环向内力的影响... 大断面越江隧道管片拼装方式对结构内力的影响一直引人关注,由于拼装方式的不同将引起管片结构内力的分布与量值的变化。鉴于此,该文对圆形盾构隧道管片拼装效应的产生机理进行了理论分析,着重探讨了纵向相互作用力对管片环向内力的影响,随后以南京长江隧道为工程背景,对其管片在通缝与错缝拼装条件下结构环向内力分布及错缝拼装下目标管片内力沿圆周及幅宽方向的内力分布规律开展了原型试验研究。结果表明,由于环间的相互作用效应,使错缝结构局部区域弯矩呈现出加强的效果。在纵向螺栓作用区域,管片环向弯矩增幅、轴力降幅较大。沿管片幅宽方向,正弯矩呈"凹"型分布,负弯矩呈"凸"型分布,轴力呈"凸"型分布。该研究结果可为大断面水下盾构隧道的设计、施工和相关研究提供重要参考。 展开更多
关键词 水下盾构隧道 管片衬砌结构 原型试验 管片拼装效应 拼装方式
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地铁车站预制装配式结构注浆式单榫短接头抗弯承载性能试验研究 被引量：23
18
作者 杨秀仁 黄美群 林放 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第5期57-64,共8页
文章基于注浆式单榫短接头在偏心受压条件下的承载性能试验研究,分析单榫短接头的M-θ曲线特征、裂缝发展规律、混凝土和钢筋应力特性,明确短接头的破坏形态,提出主要承载阶段的占比关系;同时对不同注浆材料和不同荷载条件下短接头的抗... 文章基于注浆式单榫短接头在偏心受压条件下的承载性能试验研究,分析单榫短接头的M-θ曲线特征、裂缝发展规律、混凝土和钢筋应力特性,明确短接头的破坏形态,提出主要承载阶段的占比关系;同时对不同注浆材料和不同荷载条件下短接头的抗弯承载表现进行分析,得到不同因素对短接头抗弯承载的影响;并通过与单榫长接头在承载特性、裂缝发展及接缝变形等方面进行对比研究,揭示短接头的承载机理,明确短接头的应用条件。 展开更多
关键词 地铁车站 预制装配 注浆式榫槽接头 单榫短接头 单榫长接头 原型试验 接头承载性能
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盾构隧道原型管片接头抗弯性能试验 被引量：21
19
作者 张力 封坤 +3 位作者 方若全 邱月 何川 左雷彬 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第S2期220-230,共11页
盾构隧道原型管片弧形接头试验在研究管片接头抗弯性能、尤其是破坏的发展过程时更接近实际,但由于加载力系复杂,试验难度较大。文章依托某输气盾构隧道工程,开展了原型管片弧形接头抗弯试验,首先进行弧形管片接头受力分析,考虑了弧形... 盾构隧道原型管片弧形接头试验在研究管片接头抗弯性能、尤其是破坏的发展过程时更接近实际,但由于加载力系复杂,试验难度较大。文章依托某输气盾构隧道工程,开展了原型管片弧形接头抗弯试验,首先进行弧形管片接头受力分析,考虑了弧形接头接缝变形对其内力的影响,确定了弧形管片接头抗弯试验的等轴力加载方法并推导了荷载计算公式。分析了接缝面应变、螺栓应力、张开量、张开高度以及抗弯刚度随接头内力的变化规律,讨论了弧形管片接头破坏的发生发展与接头变形的关系。结果表明,弧形管片接头接缝面轴力和弯矩的相对大小、螺栓受力状态对接头抗弯性能影响较大,轴力抑制接缝张开,对接头的抗弯能力有保持作用;弯矩使得接头发生张开变形,接头抗弯刚度随其增大而减小。压弯条件下,随着弯矩的增大,接缝变形呈近似线性发展;当接头张开至螺栓附近时,螺栓受力明显增大,此时接缝变形受到一定的限制;随着弯矩进一步增长,弯矩对于接缝张开变形的控制强于轴力和螺栓对于接缝面变形的控制,接缝变形基本由弯矩控制。故随着弯矩的增长,接缝变形呈非线性变化。接头破坏过程与接缝变形的关系可分为稳定变化阶段和失稳阶段,两者的破坏特征区别明显。前者表现为出现首条裂缝和螺栓屈服,后者表现为裂缝的持续发展以及接缝面混凝土压溃。对于弧形接头,两阶段分界点为弯矩与破坏弯矩比值达到0.75~0.85,或管片直径变化率为0.35%~0.45%;对于直接头,分界点一般出现在破坏弯矩比值达到0.35~0.45,故弧形接头和直接头的抗弯性能存在明显差异。轴压比为0.0902时,弧形接头压弯破坏属于延性破坏,破坏前裂缝的发展可以分为数量增长和宽度长度扩展两个阶段。当观察到大量宽度大于0.5mm的裂缝时,弯矩与破坏弯矩比值已达到0.95~0.97。研究 展开更多
关键词 盾构隧道 弧形管片接头 原型试验 抗弯性能 破坏过程
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拱北隧道管幕冻结施工中限位管的冻结效果控制研究 被引量：18
20
作者 张军 胡向东 任辉 《隧道建设》 北大核心 2015年第11期1157-1163,共7页
港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道采用管幕冻结法施工。为了获取合适的冻结施工参数,采用原型试验研究限位管的冻结效果控制作用。试验结果表明:当管幕冻结施工过程中实顶管正上方冻土发展较快时,可通过在限位管循环热盐水来控制冻土发展,... 港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道采用管幕冻结法施工。为了获取合适的冻结施工参数,采用原型试验研究限位管的冻结效果控制作用。试验结果表明:当管幕冻结施工过程中实顶管正上方冻土发展较快时,可通过在限位管循环热盐水来控制冻土发展,其中,限位管温度为8℃比2℃时能更好地控制冻土厚度;但是,若实顶管与空顶管之间的冻土及空顶管上方的冻土仍需要发展时,可采用2℃盐水,此时,冻土帷幕厚度继续增加,但幅度减小。因此,采用限位管控制冻土帷幕发展是可行的。 展开更多
关键词 管幕冻结施工 拱北隧道 温度场 原型试验 冻结效果控制
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