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叠合式衬砌结构抗外载特性足尺试验与数值研究 被引量：10
1
作者 李代茂 严振瑞 +3 位作者 唐欣薇 莫键豪 黄鸿浩 刘庭金 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期2257-2263,共7页
设计了一种探究“管片–自密实混凝土(SCC)–钢管”叠合式衬砌结构横向力学行为与变形特性的大型足尺试验方法,初步揭示了叠合式衬砌结构在非均匀外载下的变形及力学响应规律;结合三维精细化有限元模型,探讨了栓钉布设、衬砌类型、侧压... 设计了一种探究“管片–自密实混凝土(SCC)–钢管”叠合式衬砌结构横向力学行为与变形特性的大型足尺试验方法,初步揭示了叠合式衬砌结构在非均匀外载下的变形及力学响应规律;结合三维精细化有限元模型,探讨了栓钉布设、衬砌类型、侧压力系数等因素对结构承载机理的影响。结果表明:在非均匀外载作用下叠合式衬砌的环向应力相比分离式衬砌较小,变形呈现“横椭圆”模式,且随荷载非均匀性增加,其变形规律越显著;栓钉布设有效地增强了钢管–SCC的界面性能,但对结构环向应力影响甚微。 展开更多
关键词 输水隧洞 叠合式衬砌 足尺模型试验 横向性能 数值模拟
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高水压作用下深埋隧道双层叠合衬砌稳定性影响因素研究 被引量：2
2
作者 王文娟 高鑫 《现代隧道技术》 CSCD 北大核心 2021年第4期12-20,共9页
随着国民生态资源保护意识的逐渐增强,结构工程师对全封堵防水设计的呼声也越来越高,高水压隧道防水形式逐渐由"主排"向"全防"转变,结构模筑时不得不面临大体积混凝土施工难的困境";双层叠合衬砌"方案即... 随着国民生态资源保护意识的逐渐增强,结构工程师对全封堵防水设计的呼声也越来越高,高水压隧道防水形式逐渐由"主排"向"全防"转变,结构模筑时不得不面临大体积混凝土施工难的困境";双层叠合衬砌"方案即是通过"拆分"的方式削减结构厚度,可有效缓解水泥水化热在结构内部产生的有害变形,增强大体积混凝土结构的可实施性和可操作性,同时还能兼顾提高隧道的防水质量和效果。文章以青岛地铁1号线过海区间为工程背景,采用ANSYS有限元分析软件,对双层叠合衬砌的稳定性影响因素进行研究,结果表明:(1)考虑衬砌间防水层的影响,结合面接触力学行为仅考虑径向弹簧压缩刚度即可,可忽略切向弹簧剪切刚度的影响;(2)当结合面径向弹簧刚度与两侧结构弹性模量等数量级时,安全系数曲线走势基本收敛,结构发生破坏的顺序依次是内层衬砌仰拱、内层衬砌拱脚、外层衬砌仰拱、外层衬砌拱脚、内层衬砌拱顶、外层衬砌拱顶;(3)围岩基床系数越高,叠合结构安全系数越大,设计与施工过程中应注意提高劣质围岩、维持优质围岩的基床系数;(4)叠合结构安全系数随着各层衬砌刚度的增加而增大,内层衬砌结构具有提高、改善外层衬砌结构安全性的作用。 展开更多
关键词 高水压 叠合衬砌 弹簧刚度 基床系数 混凝土强度等级 安全系数
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远场静水压力作用下深埋隧道双层叠合衬砌合理组合形式及力学变形特性研究 被引量：2
3
作者 高鑫 王文娟 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2021年第2期93-102,共10页
针对深埋长大隧道传统复合式衬砌结构在遭遇高水头地下水威胁的问题,研究了双层叠合衬砌方案,该方案采用“结构一分为二、两道防水设防”的设计理念,既能克服大体积混凝土施工的困难,又可以解决二次衬砌结构渗漏水的弊病。文章以青岛地... 针对深埋长大隧道传统复合式衬砌结构在遭遇高水头地下水威胁的问题,研究了双层叠合衬砌方案,该方案采用“结构一分为二、两道防水设防”的设计理念,既能克服大体积混凝土施工的困难,又可以解决二次衬砌结构渗漏水的弊病。文章以青岛地铁1号线过海隧道为工程依托,借助ANSYS有限元计算软件,对双层叠合衬砌的合理组合形式及力学变形特性进行了分析,结果表明:叠合衬砌内力分配与内外层结构刚度比有关,刚度越大则内力越大,当内外层结构刚度比为0.716时,t_(A)=0.95 m和t_(B)=0.85 m为最优叠合衬砌厚度组合;隧道结构各控制截面的风险排序为仰拱>拱脚>拱顶;叠合衬砌在外水压力作用下,内外层衬砌变形是相互协调的,仰拱结构变形对刚度比、外水压力量值均较拱顶、侧墙更为敏感;叠合衬砌组合形式是受结构承载力控制而不是受变形控制;最优叠合衬砌组合在外水压力小于1.2 MPa时,结构安全性同样受承载力控制。 展开更多
关键词 静水压力 叠合衬砌 刚度比 安全系数 变形规律
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武汉地铁8号线越江隧道总体设计及关键技术 被引量：8
4
作者 吕延豪 《铁道标准设计》 北大核心 2021年第2期110-116,共7页
武汉地铁8号线越江隧道作为国内大直径、首条设置双层衬砌的单洞双线地铁盾构隧道,具有隧道断面大、距离长、水压高、地层复杂、周边敏感风险源多等特点,设计难度极大。结合其建设环境条件及施工风险等因素,采用理论研究、文献调研、经... 武汉地铁8号线越江隧道作为国内大直径、首条设置双层衬砌的单洞双线地铁盾构隧道,具有隧道断面大、距离长、水压高、地层复杂、周边敏感风险源多等特点,设计难度极大。结合其建设环境条件及施工风险等因素,采用理论研究、文献调研、经验总结等方法,对越江隧道总体设计及关键技术进行总结分析,结果表明:(1)单洞双线方案及特有的横断面设计既满足行车排烟要求,又避免了施作江边超深风井及江底联络通道;(2)为满足越江隧道安全性高的要求,隧道采用管片与底部非封闭内衬的双层叠合衬砌结构设计;(2)为解决高水压难题,结构防水设计采用管片外侧环形防水层、管片自防水、管片接缝及内衬防水的多道防水措施;(4)采用复合式泥水平衡盾构和常压换刀技术,解决了复合地层掘进速度慢、刀具磨损快、更换难、刀盘结泥饼等众多难题;(5)采用加强盾构端头加固设计及水中接收技术,解决了强透水地层浅覆土大盾构接收难题。 展开更多
关键词 越江隧道 地铁隧道 单洞双线 双层叠合衬砌 总体设计 关键技术
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盾构输水隧洞衬砌结构形式分析 被引量：2
5
作者 赵廷华 申鲁 +1 位作者 买巨喆 牛永前 《人民黄河》 CAS 北大核心 2023年第4期126-129,155,共5页
衬砌结构形式一直是盾构输水隧洞设计、施工中需要重点研究的问题。对国内已建盾构输水隧洞所采用的衬砌结构进行了分类总结,并以西霞院水利枢纽输水及灌区工程穿沁隧洞为例,对几种不同的衬砌结构从工程安全、施工工期和工程造价等方面... 衬砌结构形式一直是盾构输水隧洞设计、施工中需要重点研究的问题。对国内已建盾构输水隧洞所采用的衬砌结构进行了分类总结,并以西霞院水利枢纽输水及灌区工程穿沁隧洞为例,对几种不同的衬砌结构从工程安全、施工工期和工程造价等方面进行全面技术经济比较。通过结构形式选择和受力分析,西霞院水利枢纽输水及灌区工程穿沁隧洞采用外衬管片与内衬钢筋混凝土结构联合受力的叠合衬砌结构技术上是合理可行的,结构是安全可靠的。这种衬砌结构与以往的内、外衬分离单独受力的双层衬砌结构相比,具有施工难度小、施工效率高、施工质量容易保证、工程造价低等优点,对于承担一定内水压力的盾构输水隧洞可推广使用。 展开更多
关键词 盾构输水隧洞 叠合衬砌结构 联合受力
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叠合式衬砌结构检修工况下极限承载能力试验研究 被引量：3
6
作者 李代茂 严振瑞 +2 位作者 唐欣薇 莫键豪 陈高敬 《广东土木与建筑》 2021年第1期76-78,82,共4页
针对"管片-自密实混凝土-钢管"叠合式衬砌结构在检修工况下极限承载力学行为,开展足尺模型试验研究。试验研究表明:随外部荷载的增加,受损衬砌结构仍发挥三层衬砌联合受力性能。其中,外衬管片成为主要受力构件,自密实混凝土... 针对"管片-自密实混凝土-钢管"叠合式衬砌结构在检修工况下极限承载力学行为,开展足尺模型试验研究。试验研究表明:随外部荷载的增加,受损衬砌结构仍发挥三层衬砌联合受力性能。其中,外衬管片成为主要受力构件,自密实混凝土基本不分担内力但可沿径向传递荷载,内衬钢管仍处于弹性状态;结构体系仍具备较大承受外部水土荷载能力。 展开更多
关键词 叠合式衬砌 检修工况 不均匀外压 极限承载 足尺模型试验
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高内压作用下叠合式衬砌结构承载机理原型试验研究 被引量：11
7
作者 刘庭金 陈高敬 +3 位作者 唐欣薇 张武 黄鸿浩 姚广亮 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2020年第3期295-304,共10页
本文针对“外衬管片-自密实混凝土填充层(SCC)-内衬钢管”三层叠合式输水隧洞衬砌结构的承载性能及破坏机理,开展了结构在内外载联合作用下的原型试验。试验以分布式光纤感测技术作为主要测量手段,获得了加载过程中SCC层的裂缝扩展情况... 本文针对“外衬管片-自密实混凝土填充层(SCC)-内衬钢管”三层叠合式输水隧洞衬砌结构的承载性能及破坏机理,开展了结构在内外载联合作用下的原型试验。试验以分布式光纤感测技术作为主要测量手段,获得了加载过程中SCC层的裂缝扩展情况、接缝张开变形、螺栓应力与内衬钢管环向应变的发展历程。试验结果表明:在无内压工况下,结构整体呈弹性工作状态;在内压变化工况下,当内压低于0.6 MPa时,结构整体保持弹性,三层衬砌共同承担内压;当内压达到0.6 MPa时,SCC层开裂,内压快速向外衬管片转移,结构整体进入弹塑性阶段;随着内压继续增大,管片接缝螺栓在内压为0.965 MPa时屈服,外衬逐渐失去分担内压能力,结构体系进入破坏阶段,内水压力主要由内衬钢管承担。试验研究成果可为实际工程设计提供指导和参考。 展开更多
关键词 输水隧洞 叠合式衬砌 高内压 承载机理 原型试验 分布式光纤
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基于光纤传感的盾构输水隧洞内压加载原位试验研究 被引量：3
8
作者 黄井武 王德洋 +2 位作者 严振瑞 朱鸿鹄 施斌 《应用基础与工程科学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期387-399,共13页
高水压作用下水工隧洞衬砌结构的承载特性及破坏机理复杂,借助现有的监测技术难以准确评价其工作状态.针对珠江三角洲水资源配置工程,开展了以“外衬管片-自密实混凝土-内衬钢管”叠合衬砌结构为研究对象的现场原位试验.采用分布式光纤... 高水压作用下水工隧洞衬砌结构的承载特性及破坏机理复杂,借助现有的监测技术难以准确评价其工作状态.针对珠江三角洲水资源配置工程,开展了以“外衬管片-自密实混凝土-内衬钢管”叠合衬砌结构为研究对象的现场原位试验.采用分布式光纤感测技术对内压加载过程中叠合衬砌结构力学性能特征进行了深入探究.试验结果表明:在内压逐步增加的条件下,隧洞衬砌的应变发展呈现非连续阶跃的特征;内衬钢管环向应变起伏变化均匀、平缓,整体基本处于弹性工作状态;衬砌结构中的自密实混凝土在内压作用下由弹性变形进入弹塑性变形状态,且在管片拼接缝位置处出现裂缝;外衬管片在均布内压作用下呈现非均匀性的膨胀变形,且管片接缝张开显著区域主要分布于隧洞拱顶位置.研究结果从应变演化的角度揭示了叠合衬砌结构承载特性及破坏机理,充分验证了分布式光纤感测技术在输水隧洞结构健康监测中的巨大应用潜力. 展开更多
关键词 输水隧洞 叠合衬砌结构 衬砌管片 光纤传感器 布里渊光时域反射技术(BOTDR) 受激布里渊光频域分析技术(BOFDA) 应变监测
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分布式光纤传感技术在输水隧洞工程中的应用 被引量：4
9
作者 陆岸典 黄井武 +1 位作者 姚晓庆 唐欣薇 《广东土木与建筑》 2021年第10期10-13,共4页
介绍了光纤传感技术的工作原理,并对常见的分布式光纤传感技术进行了对比分析,以珠三角水资源配置工程结构试验段为例,展示了分布式光纤传感技术在输水隧洞中应用的方法与实施效果。结果表明,分布式光纤传感技术具有高精度、高效率、工... 介绍了光纤传感技术的工作原理,并对常见的分布式光纤传感技术进行了对比分析,以珠三角水资源配置工程结构试验段为例,展示了分布式光纤传感技术在输水隧洞中应用的方法与实施效果。结果表明,分布式光纤传感技术具有高精度、高效率、工作稳定、施工便捷、连续测量等优点,在输水隧洞工程中具有良好的推广应用价值。 展开更多
关键词 分布式光纤 输水隧洞 叠合式衬砌 传感器 连续测量
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叠加工艺穿线密封技术在百万机组的应用 被引量：1
10
作者 朱继峰 《电站系统工程》 2016年第5期60-62,共3页
六横电厂安装在汽轮机轴承箱内的测量元件原设计为通过普通的胶塞安装在螺栓接头里与设备连接作为密封件,为解决穿线胶塞孔径固定无法拉伸,易渗漏,通用性差等问题,研发了带叠加工艺穿线密封技术的防渗阻漏技术,防止了上述测点的延伸电... 六横电厂安装在汽轮机轴承箱内的测量元件原设计为通过普通的胶塞安装在螺栓接头里与设备连接作为密封件,为解决穿线胶塞孔径固定无法拉伸,易渗漏,通用性差等问题,研发了带叠加工艺穿线密封技术的防渗阻漏技术,防止了上述测点的延伸电缆处润滑油外渗,消除了由于渗油造成的着火安全隐患,提高了无渗漏治理的效果。 展开更多
关键词 渗漏 叠加工艺穿线密封 防渗阻漏 隐患
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