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《地铁盾构隧道结构力学性能的研究》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、硕士研究生学位论文摘要I摘要随着中国城市化的发展,城市人口密度越来越大,地面交通压力日益增大。此时,地下空间的开发和利用就显得更加重要。地铁,作为城市轨道交通的一种,具有速度快、运输承载量大、不拥堵的特点;目前,世界上大多数大中型城市都有自己的地铁网络。进入21世纪后,我国的城市地铁开始快速发展。盾构法作为隧道施工方法的一种,因其施工速度快、对地面扰动小、能适应多种地层的特点在地铁施工中受到越来越多的欢迎。但目前在我国,关于盾构隧道的衬砌管片还没有明确的要求。本文通过使用ABAQUS对盾构隧道进行模拟,主要研究以下
2、几个方面的内容:(1)介绍管片设计的基本理论和结构计算的基本模型,利用结构力学基本原理,计算衬砌环在外部荷载下的位移公式。(2)建立一个外径6m和外径6.2m包含10环的盾构管片隧道,研究其在外部荷载和施工荷载(主要考虑千斤顶推力和注浆压力)作用下各环之间的变形情况和受力情况。(3)盾构法施工成本较高,其中很大一部分就是管片的制造成本,目前国内的盾构管片厚度一般有300mm、350mm、400mm这么几种,本文利用ABAQUS有限元软件,以正在兴建的盾构区间长白南—长白岛为工程实例,建立厚度为300mm、350mm
3、两个不同的衬砌模型,将这两个不同模型的力学性能分析结果做对比。研究当厚度不同时管片环的受力情况,找到在工程实际中从厚度方面节约管片材料的方法,从而降低施工成本。关键词:盾构隧道;衬砌管片;有限元;力学性能;荷载II摘要硕士研究生学位论文硕士研究生学位论文AbstractIIIAbstractWiththedevelopmentofChina'surbanization,theurbanpopulationdensityismoreandmorebig,thegroundtrafficpressureincreasi
4、ng.Atthispoint,thedevelopmentandutilizationofundergroundspacebecomesmoreimportant.Thesubway,asakindofurbanrailtransit,hasthetraitsofhighspeed,bearingbigloadintransportation,nocongestioncharacteristics;Atpresent,mostlargeandmedium-sizedcitiesintheworldhasitsown
5、subwaynetwork.Afterenteringthe21stcentury,therapiddevelopmentoftheourcountrycitymetro.Shieldmethodasakindoftunnelconstructionmethods,foritsconstructionspeedisquick,onthegrounddisturbanceissmall,whichcanadapttothecharacteristicsofthevariousstratainthesubwaycons
6、tructionwaswelcomedmoreandmore.Butatpresentinourcountry,ontheshieldtunnelliningsegmentisnotclearrequirements.Inthispaper,wewilluseABAQUStoshieldtunnel'ssimulating,andthemainresearchcontentsofthefollowingaspects:(1)Introducethebasictheoryandstructureofthesegmen
7、tdesigncalculationofthebasicmodel,usingthebasicprincipleofstructuralmechanics,displacementformulaforcomputingtheliningringunderexternalload.(2)Establishadiameter6meters,diameter6.2meterscontains10ringofshieldtunnelsegments,studiesitsexternalloadandconstruction
8、load(mainlyconsiderjackthrustandgroutingpressure)undertheactionofdeformationandstressdistributionbetweeneachring.(3)Theconstructioncostofshieldmethodishigher,whichisabigpartofthese