盾构隧道管片中钢筋的优化分析分析

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1、-1．．▲中图分类号：U45UDC：624学校代码：10004密级：公开北京交通大学专业硕士学位论文盾构隧道管片中钢筋的优化分析研究StudyontheOptimizationofSteelBarinShieldTunnelSegment国家自然科学基金(50778012)苏州轨道交通盾构隧道管片合理设计及优化项目资助作者姓名：宋智强导师姓名：何平工程领域：建筑与土木工程学号：09125173职称：教授学位级别：硕士北京交通大学2011年6月＼●‘I．．—1j卅A～致谢终于可以为多年的学习生活画上

2、一个短暂的句号，欣喜之余，却不知如何倾覆满腔的思绪。回眸过去，时光就在匆匆的日夜中如飞轮般驶过。想想即将告别的学习生活，有兴奋、有辛酸、有彷徨、有迷惘⋯⋯提起笔来想记下这一段人生感悟，然而跃于脑海与页面的，确唯有感激二字．一路走来，多亏有众位老师、朋友、亲人一路相扶相助。正是他们将我从一次次低谷中托起，助我前行。每每念及他们，心中唯有温暖和感激。我的硕士论文是在导师何平教授的悉心指导下完成的．何老师在专业上以其渊博的知识、开阔的思路、极其严谨、认真，立志追求完美的治学态度令人十分敬佩，让所有认识老

3、师的人都钦佩不已。在生活上，老师像慈母般照顾着我们，尽最大可能帮助我们，并常常教导我们做人、做事的态度与方法，在人生迷茫的时候，会倾心教诲。论文完成的近一年时间里，从开题到成文，每一个时刻都有老师的身影，提思路、建议，解决论文中遇到的疑惑或难题，极其负责的审核每一个字，每一段话，严格要求论文质量⋯⋯每每想起这些都让人内心感到无比敬佩并充满温暖。这些点点滴滴的恩情，学生将铭记在心，终身难忘。在这里，谨向何老师致以无上的敬意和诚挚的谢意!感谢隧道中心的老师们，在开题期间对我们所做的指导，感谢两年来给我

4、们辛苦上过课的老师们，感谢研究生科的老师们，作为第一届全日制专业硕士，你们为我们生活、学习上提供了很多的便利，谢谢你们!感谢师兄李宇杰博士在写论文期间，细心的教导学习软件，感谢师兄张海彦博士对于论文前期研究的建议，感谢赵磊博士在建模过程中无私的帮助，同时也感谢我的同学们，对我近两年工作的支持。谢谢l感谢父亲母亲、姐姐姐夫，您们无微不至的照顾、理解和支持使我能够在学校专心完成我的学业，谢谢您们!感谢出席答辩的各位教授和专家。“书山有路，学海无涯"，限于本人学识有限，论文定有不妥之处，恳请各位专家、读

5、者予以批判指正，在此深表谢意l宋智强2011年5月于交大红果园j屯jrI．▲北京交通大学专业硕士学位论文中文摘要摘要：目前，国内外学者针对盾构隧道管片结构优化设计做了很多研究工作，然而，在数值模拟的基础上，通过建立钢筋混凝土分离式模型来研究盾构管片钢筋优化问题的并不多见．这种分离式模型能直观的反映出钢筋的力学行为，为盾构隧道管片的钢筋优化，提供了很好的技术思路和强有力的理论依据。本文以苏州地铁一号线滨河路站~三元村站区间为背景，对盾构隧道管片的钢筋优化设计方法进行了深入研究，评价了优化设计方案的合

6、理性，总结了钢筋优化的方法，定性指出了后续钢筋优化的目标，并得出了一些有意义的结论。．本文的主要内容与研究结果如下：(1)通过研究盾构隧道管片结构设计方法的适用性，选取均质圆环模型作为本次研究的理论基础。(2)调研了部分城市的盾构隧道管片的配筋方案，初步拟定了本次钢筋优化的目标。(3)利用ABAQUS有限元分析软件，建立钢筋混凝土分离式模型，对原有和优化设计方案进行了对比研究，并在优化设计方案的基础上，进行了多环管片的极端分析。(4)验证了分布筋的优化不仅满足结构设计要求，而且使管片中钢筋的受力行

7、为更加合理。(5)对比分析发现，隧道纵向行为对分布筋影响很大。(6)纵筋外侧及个别箍筋是后续优化的目标之一。关键词：盾构隧道；钢筋混凝土分离式模型；配筋方案；合理性；后续优化分类号：U45＼1“北京交通大学专业硕士学位论文ABSTRACTABSTRACTABSTRACT．Nowadays，lotsofstudiesonstructuraloptimizationofshieldtunnelsegmenthavebeendone．However,011thebasisofthenumericalsi

8、mulation,itisraretostudytheoptimizationdesignofthesteelbarbyestablishingseparatemodelofreinforcedconcrete．Itcanintuitivelyreflectthemechanicalbehaviorofsteelbar,whichcomesupwithveryoriginaltechnicalthoughtandastrongtheoreticalpointforthesteelb