南京长江隧道管片衬砌结构原型加载试验_封坤.pdf

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1、第２６卷第１期中国公路学报Ｖｏｌ．２６Ｎｏ．１２０１３年１月ＣｈｉｎａＪｏｕｒｎａｌｏｆＨｉｇｈｗａｙａｎｄＴｒａｎｓｐｏｒｔＪａｎ．２０１３文章编号：１００１－７３７２（２０１３）０１－０１３５－０９南京长江隧道管片衬砌结构原型加载试验封坤１，何川１，苏宗贤２（１．西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室，四川成都６１００３１；２．港珠澳大桥管理局，广东珠海５１９０１５）摘要：以南京长江隧道工程为依托，采用自主研发的“多功能盾构隧道结构体试验系统”装置，实现了对盾构隧道原型管片衬砌结构承受水压力与土压力的分离加载模拟，对南京长江隧

2、道原型管片衬砌结构分别在通缝和错缝拼装方式下进行了原型加载试验。研究了不同荷载条件对管片结构力学特征的影响，并对不同拼装方式下管片结构的内力分布特点及错缝拼装方式下目标管片内力沿幅宽的分布规律进行了探讨。研究结果表明：在弹性状态下和结构开裂后，通缝和错缝拼装管片结构力学特征变化显著，错缝结构对于内力、形变及纵缝张开量等发生突变的控制更有效。关键词：隧道工程；管片衬砌结构；原型加载试验；力学特征中图分类号：Ｕ４５１．４文献标志码：ＡＰｒｏｔｏｔｙｐｅＬｏａｄｉｎｇＴｅｓｔｏｎＳｅｇｍｅｎｔａｌＬｉｎｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅｏｆＮａｎｊ

3、ｉｎｇＹａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＴｕｎｎｅｌ１，ＨＥＣｈｕａｎ１，ＳＵＺｏｎｇ－ｘｉａｎ２ＦＥＮＧＫｕｎ（１．ＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＴｒａｎｓｐｏｒｔａｔｉｏｎＴｕｎｎｅｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＭｉｎｉｓｔｒｙｏｆＥｄｕｃａｔｉｏｎ，ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｃｈｅｎｇｄｕ６１００３１，Ｓｉｃｈｕａｎ，Ｃｈｉｎａ；２．ＨｏｎｇＫｏｎｇ－Ｚｈｕｈａｉ－ＭａｃａｕＢｒｉｄｇｅＡｕｔｈｏｒｉｔｙ，Ｚｈｕｈａｉ５１９０１５，Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＢａｓｅｄｏｎＮａｎｊｉｎｇＹ

4、ａｎｇｔｚｅＲｉｖｅｒＴｕｎｎｅｌ，ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｔｅｓｔｓｗｅｒｅｃａｒｒｉｅｄｏｕｔｏｎｉｔｓｓｅｇｍｅｎｔａｌｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｕｎｄｅｒｓｔｒａｉｇｈｔａｓｓｅｍｂｌｉｎｇａｎｄｓｔａｇｇｅｒｅｄａｓｓｅｍｂｌｉｎｇｕｓｉｎｇ“Ｍｕｌｔｉ－ｆｕｎｃｔｉｏｎＳｈｉｅｌｄＴｕｎｎｅｌＳｔｒｕｃｔｕｒｅＴｅｓｔＳｙｓｔｅｍ”．Ｔｈｅｗａｔｅｒｐｒｅｓｓｕｒｅａｎｄｅａｒｔｈｐｒｅｓｓｕｒｅｗｈｉｃｈｔｈｅｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｂｏｒｅｃｏｕｌｄｂｅｅｘｅｒｔｅｄｓｅｐａｒａｔｅｌｙｕｐｏｎｔｈｅｐｒｏｔｏｔｙｐｅ

5、ｓｅｇｍｅｎｔａｌｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｕｃｃｅｓｓｆｕｌｌｙｂｙｔｈｅｔｅｓｔｓｙｓｔｅｍ．Ｔｈｅｅｆｆｅｃｔｏｆｄｉｆｆｅｒｅｎｔｌｏａｄｓｏｎｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｅｇｍｅｎｔａｌｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｓｕｓｉｎｇｄｉｆｆｅｒｅｎｔａｓｓｅｍｂｌｉｎｇｐｌａｎｓａｎｄｔｈｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｓｏｆｔａｒｇｅｔｓｅｇｍｅｎｔ（Ｂ

6、５）ａｌｏｎｇｔｈｅｗｉｄｔｈｄｉｒｅｃｔｉｏｎｗｅｒｅｓｔｕｄｉｅｄ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｅｇｍｅｎｔａｌｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅａｒｅｄｉｆｆｅｒｅｎｔｂｅｔｗｅｅｎｅｌａｓｔｉｃｓｔａｔｅａｎｄｃｒａｃｋｉｎｇ，ａｎｄｔｈｅｓｔａｇｇｅｒｅｄａｓｓｅｍｂｌｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｉｓｍｏｒｅｅｆｆｉｃｉｅｎｔｔｏａｖｏｉｄｓｕｄｄｅｎｃｈａｎｇｅｏｆｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｓ，ｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎａｎｄｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｓｅａｍｓｔｒｅｔｃｈｉ

7、ｎｇ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｔｕｎｎｅｌｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ；ｓｅｇｍｅｎｔａｌｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅ；ｐｒｏｔｏｔｙｐｅｌｏａｄｉｎｇｔｅｓｔ；ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ收稿日期：２０１２－０４－１５基金项目：国家重点基础研究发展计划（“九七三”计划）项目（２０１０ＣＢ７３２１０５）；国家自然科学基金项目（５０１２８４３２）；国家杰出青年科学基金项目（５０９２５８３０）；教育部高等学校博士学科点专项科研基金新教师类课题（２０１２０１８４１２００３０）；中央高校基本科研业务费专项资金项目（ＳＷＪＴＵ１２Ｂ

8、Ｒ０３６）作者简介：封坤（１９８３－），男，陕西延川人，讲师，工学博士，Ｅ－ｍａｉｌ：ｗｉｎｄｆｅｎｇ８１３＠１６３．ｃｏｍ。１３６中国公路学报２０１３年顶部与长江最高水位差约６０ｍ，将承受极高的水压０引言作用。近年来，盾构法在中国跨