盾构隧道管片接头高温力学行为与结构剩余承载力研究

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1、万方数据中图分类号UDCU451624．1硕士学位论文学校代码!Q533盾构隧道管片接头高温力学行为与结构剩余承载力研究AStudyonMechanicalBehaviorsofShieldTunnelSegmentJointandStructuralResidualCapacityunderFireScenarios作者姓名：罗超学科专业：土木工程研究方向：桥梁与隧道工程学院(系、所)：土木工程学院指导教师：王薇副教授副指导教师：答辩委员会主席中南大学二。一四年五月学位论文原创性声明删Y2删686567万方数据本人郑重

2、声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：!丝曰期：上业年』月堡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复

3、印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：：墅丝日期：兰坠年上月丛日导师签名万方数据盾构隧道管片接头高温力学行为与结构剩余承载力研究摘要：隧道防火研究不再局限于烟雾控制和人员疏散方面的研究，大量案例表明火灾会对衬砌结构造成严重损坏。管片接头作为盾构隧道衬砌结构的薄弱环节，如何正确评价管片接头高温性能是研究盾构隧道衬砌结构的抗火性能的基础。本文采用数值模拟及理论分析等手段，

4、研究了盾构隧道管片接头高温力学行为、管片构件及衬砌结构承载性能，取得了以下研究成果：(1)建立管片接头二维热力耦合分析模型，分析盾构隧道管片接头高温力学行为，获得了接头温度场、内力重分布及接缝变形的变化规律。通过探讨管片接头高温下抗弯性能，得到了不同受火时间下的管片接头抗弯刚度劣化规律。(2)分析管片材料高温试验结果获得了高强混凝土、钢筋的高温力学性能劣损规律。以衬砌材料高温力学参数为基础，结合管片构件高温极限承载力试验和理论推导，提出了符合隧道火灾特点的极限承载力简易积分法。(3)基于荷载结构法及梁．弹簧模型，考虑火灾

5、高温作用导致的衬砌结构强度及刚度非均匀劣化，构建考虑火灾作用的梁．弹簧盾构隧道结构内力计算模型。归纳总结火灾场景的确定方法并提出了管片刚度及接头刚度计算方法。(4)提出了盾构隧道火灾后剩余承载力计算程序模型，该模型以梁．弹簧模型法为荷载效应计算方法，利用极限承载力简易积分法计算结构抗力并采用极限承载力包络图判定结构承载安全性。图47幅，表29个，参考文献96篇关键词：隧道火灾；盾构隧道；管片接头；承载力；梁．弹簧模型分类号：U451II万方数据AStudyonMechanicalBehaviorsofShieldTunn

6、elSegmentJointandStructuralResidualCapacityunderFireScenariosAbstract：111estudyontunnelfirePreventionengineeringisnotlimitedtothesmogcontrolandpersonnelevacuationanymore，anumberoffireaccidentsshowthatthefiremaycauseseveredamagestothetunnelliningstructure．Segmentj

7、ointasaweaklinkofshieldtunnelliningstructure，howtoevaluatehightemperatureperformanceofsegmentjointcorrectlyisthebasisofresearchonshieldtunnelliningstructurefireresistance．Onthebasisoftheoreticalanalysisandnumericalsimulation，thehightemperaturemechanicalbehaviorof

8、shieldtunnelsegmentjointandbearingcapacityofliningstructurearestudied，andaseriesofvaluablefindingsareachievedinthispaper：(1)Atwo—dimensionalcoupledthermo—mecha