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盾构隧道错缝拼装管片衬砌局部原型结构破坏试验
被引量：
18
1
作者
邱月
封坤
+2 位作者
何川
苏昂
梁坤
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期98-108,共11页
为探明盾构隧道管片衬砌的局部破坏特性,定量评价结构的安全状态,选取考虑前后环错缝拼装组合的原型管片结构局部构件进行加载试验研究。详述结构裂缝的发展、主应力的分布、螺栓的受力与管片内力、变形以及接缝张开、错台的关系,揭示...
为探明盾构隧道管片衬砌的局部破坏特性,定量评价结构的安全状态,选取考虑前后环错缝拼装组合的原型管片结构局部构件进行加载试验研究。详述结构裂缝的发展、主应力的分布、螺栓的受力与管片内力、变形以及接缝张开、错台的关系,揭示结构的破坏机理,并采用数值计算对试验结果进行验证。研究结果表明:结构初始裂缝出现在中间环内弧面靠近相邻环接缝处,并发展成为最终破坏的主裂缝。在恒定截面轴压比、增大偏心距的加载方式下,结构中部为压弯破坏,两侧为压剪破坏。试件接缝并未发生破坏,张开量较小,错台量较大,手孔附近应力集中较为严重。错缝构件的破坏机理可归纳为:结构刚度较大的区域首先开裂,导致整体刚度重分布,之后刚度较大的区域继续开裂,如此循环,直至结构变形过大发生破坏。可将裂缝宽度、接缝错台量与控制截面竖向位移作为结构安全的评价指标。
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关键词
盾构隧道
局部
原型
试验
破坏特征
破坏机理
错缝拼装
下载PDF
职称材料
盾构隧道新型分布榫式管片结构的局部原型试验研究
被引量：
9
2
作者
刘迅
封坤
+2 位作者
肖明清
何川
李策
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期197-208,共12页
大直径盾构隧道在穿越复杂地层或水下环境时,环间常设置加强措施以控制环间错动与张开变形。为探明环间设置分布式凹凸榫的新型分布榫式管片结构力学特性与破坏机理,针对佛莞城际狮子洋隧道所采用的环间分布四榫式原型管片,开展了考虑...
大直径盾构隧道在穿越复杂地层或水下环境时,环间常设置加强措施以控制环间错动与张开变形。为探明环间设置分布式凹凸榫的新型分布榫式管片结构力学特性与破坏机理,针对佛莞城际狮子洋隧道所采用的环间分布四榫式原型管片,开展了考虑相邻环错缝拼装组合的局部原型试验,详述了结构变形、环缝错台、接缝张开的变化规律与特征,对裂缝发展规律与最终破坏形态进行了研究。研究结果表明:新型分布榫式管片结构变形可分为中间块内弧面钢筋处于弹性时的线性增加阶段和进入塑性后的非线性增加阶段;新型分布榫式管片结构环间变形首先表现为错台,环间作用由接触面摩擦提供,当分布式凸榫与凹槽接触后环间变形表现为转动张开,纵向螺栓受弯、凹凸榫构造受剪,环间作用最终转变为弯剪结合;管片结构初始裂缝出现在中间块拱顶边缘位置,其破坏机理为:管片结构内弧面混凝土开裂导致钢筋承受截面拉力、裂缝不断加深加宽,随后管片受拉侧钢筋进入塑性,结构最终失稳破坏。研究结果可为大直径盾构隧道的设计与分析提供参考。
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关键词
盾构隧道
管片结构
分布式凹凸榫
局部
原型
试验
破坏机理
下载PDF
职称材料
盾构隧道管片衬砌拼装效应局部原型结构加载试验
被引量：
5
3
作者
邱月
何川
+2 位作者
封坤
张力
孙齐
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期156-163,215,共9页
针对盾构隧道块体间由于拼装咬合引起局部结构刚度分布不均匀,从而导致结构受力与变形不同于均质连续管状结构体的现象,采用自主研发的局部原型结构加载试验系统装置,分别选取盾构隧道管片衬砌结构中的原型单体管片与考虑前后环错缝拼...
针对盾构隧道块体间由于拼装咬合引起局部结构刚度分布不均匀,从而导致结构受力与变形不同于均质连续管状结构体的现象,采用自主研发的局部原型结构加载试验系统装置,分别选取盾构隧道管片衬砌结构中的原型单体管片与考虑前后环错缝拼装组合的原型管片衬砌局部构件进行加载试验,对比分析了其受力特征的差异,并探讨了不同轴压比、偏心距以及螺栓初始预紧力下管片结构受拼装效应的影响规律。研究结果表明:单体管片工况下,结构受两侧支座的影响较大,沿结构环向其内力、变形分布均极不均匀,沿幅宽方向,内力呈对称分布,中部大、两侧小,竖向位移基本保持不变;考虑前后环错缝拼装组合工况下,结构受两侧支座的影响较小,沿结构环向,其内力、变形对称分布,较单体管片更为均匀,沿幅宽方向,内力、变形的变化规律与单体管片基本一致;偏心距对结构弯矩的影响大于轴力,不同偏心距下,轴力调整系数α在-0.04~0.02之间,弯矩调整系数β在0.17~48之间;螺栓初始预紧力仅对构件纵缝截面的轴力影响较大,对α和β的影响较小;拼装效应能显著降低结构受两侧支座的影响,对管片的受力变形起到较为明显的传递和重分配作用,使其对称均匀化。
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关键词
盾构隧道
管片衬砌
局部
原型
加载
试验
拼装效应
力学特征
弯矩调整系数
原文传递
题名
盾构隧道错缝拼装管片衬砌局部原型结构破坏试验
被引量：
18
1
作者
邱月
封坤
何川
苏昂
梁坤
机构
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
西南交通大学中日RSC结构研究中心
出处
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019年第4期98-108,共11页
基金
国家重点研发计划课题(2016YFC0802205)
国家自然科学基金(51878569
+1 种基金
51578462)
中国铁路总公司科技开发计划重点课题(2014G004-0)
文摘
为探明盾构隧道管片衬砌的局部破坏特性,定量评价结构的安全状态,选取考虑前后环错缝拼装组合的原型管片结构局部构件进行加载试验研究。详述结构裂缝的发展、主应力的分布、螺栓的受力与管片内力、变形以及接缝张开、错台的关系,揭示结构的破坏机理,并采用数值计算对试验结果进行验证。研究结果表明:结构初始裂缝出现在中间环内弧面靠近相邻环接缝处,并发展成为最终破坏的主裂缝。在恒定截面轴压比、增大偏心距的加载方式下,结构中部为压弯破坏,两侧为压剪破坏。试件接缝并未发生破坏,张开量较小,错台量较大,手孔附近应力集中较为严重。错缝构件的破坏机理可归纳为:结构刚度较大的区域首先开裂,导致整体刚度重分布,之后刚度较大的区域继续开裂,如此循环,直至结构变形过大发生破坏。可将裂缝宽度、接缝错台量与控制截面竖向位移作为结构安全的评价指标。
关键词
盾构隧道
局部
原型
试验
破坏特征
破坏机理
错缝拼装
Keywords
shield tunnel
local prototype test
failure characteristic
failure mechanism
staggered assembling
分类号
U455.43 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
盾构隧道新型分布榫式管片结构的局部原型试验研究
被引量：
9
2
作者
刘迅
封坤
肖明清
何川
李策
机构
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
中铁第四勘察设计院集团有限公司
水下隧道技术国家地方联合工程研究中心
出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022年第1期197-208,共12页
基金
国家自然科学基金项目(51878569,52078430)。
文摘
大直径盾构隧道在穿越复杂地层或水下环境时,环间常设置加强措施以控制环间错动与张开变形。为探明环间设置分布式凹凸榫的新型分布榫式管片结构力学特性与破坏机理,针对佛莞城际狮子洋隧道所采用的环间分布四榫式原型管片,开展了考虑相邻环错缝拼装组合的局部原型试验,详述了结构变形、环缝错台、接缝张开的变化规律与特征,对裂缝发展规律与最终破坏形态进行了研究。研究结果表明:新型分布榫式管片结构变形可分为中间块内弧面钢筋处于弹性时的线性增加阶段和进入塑性后的非线性增加阶段;新型分布榫式管片结构环间变形首先表现为错台,环间作用由接触面摩擦提供,当分布式凸榫与凹槽接触后环间变形表现为转动张开,纵向螺栓受弯、凹凸榫构造受剪,环间作用最终转变为弯剪结合;管片结构初始裂缝出现在中间块拱顶边缘位置,其破坏机理为:管片结构内弧面混凝土开裂导致钢筋承受截面拉力、裂缝不断加深加宽,随后管片受拉侧钢筋进入塑性,结构最终失稳破坏。研究结果可为大直径盾构隧道的设计与分析提供参考。
关键词
盾构隧道
管片结构
分布式凹凸榫
局部
原型
试验
破坏机理
Keywords
shield tunnel
segment structure
distributed mortise and tenon
local prototype test
failure mechanism
分类号
U451.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
盾构隧道管片衬砌拼装效应局部原型结构加载试验
被引量：
5
3
作者
邱月
何川
封坤
张力
孙齐
机构
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
西南交通大学中日RSC结构研究中心
出处
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017年第8期156-163,215,共9页
基金
国家重点研发计划项目(2016YFC0802205)
国家自然科学基金-煤炭联合基金重点项目(U1361210)
+1 种基金
国家自然科学基金项目(51578462)
厦门市科技计划重大项目(3502Z20151006)
文摘
针对盾构隧道块体间由于拼装咬合引起局部结构刚度分布不均匀,从而导致结构受力与变形不同于均质连续管状结构体的现象,采用自主研发的局部原型结构加载试验系统装置,分别选取盾构隧道管片衬砌结构中的原型单体管片与考虑前后环错缝拼装组合的原型管片衬砌局部构件进行加载试验,对比分析了其受力特征的差异,并探讨了不同轴压比、偏心距以及螺栓初始预紧力下管片结构受拼装效应的影响规律。研究结果表明:单体管片工况下,结构受两侧支座的影响较大,沿结构环向其内力、变形分布均极不均匀,沿幅宽方向,内力呈对称分布,中部大、两侧小,竖向位移基本保持不变;考虑前后环错缝拼装组合工况下,结构受两侧支座的影响较小,沿结构环向,其内力、变形对称分布,较单体管片更为均匀,沿幅宽方向,内力、变形的变化规律与单体管片基本一致;偏心距对结构弯矩的影响大于轴力,不同偏心距下,轴力调整系数α在-0.04~0.02之间,弯矩调整系数β在0.17~48之间;螺栓初始预紧力仅对构件纵缝截面的轴力影响较大,对α和β的影响较小;拼装效应能显著降低结构受两侧支座的影响,对管片的受力变形起到较为明显的传递和重分配作用,使其对称均匀化。
关键词
盾构隧道
管片衬砌
局部
原型
加载
试验
拼装效应
力学特征
弯矩调整系数
Keywords
shield tunnel
segmental lining
local prototype loading test
assembling effect
mechanical characteristic
adjustment coefficient of bending moment
分类号
U451.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
盾构隧道错缝拼装管片衬砌局部原型结构破坏试验
邱月
封坤
何川
苏昂
梁坤
《土木工程学报》
EI
CSCD
北大核心
2019
18
下载PDF
职称材料
2
盾构隧道新型分布榫式管片结构的局部原型试验研究
刘迅
封坤
肖明清
何川
李策
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2022
9
下载PDF
职称材料
3
盾构隧道管片衬砌拼装效应局部原型结构加载试验
邱月
何川
封坤
张力
孙齐
《中国公路学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2017
5
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