文档介绍：摘要本文系国内首次对作为一种新型的混凝土衬砌结构型式一一盾构隧道用预应力混凝土管片进行探索和研究的学术论文。文中重点通过模型试验研究,对预参照现有地铁隧道管片配筋的要求,确定了本次模型试验用管片的配筋量,加载等级情况下的预应力管片的力学性能试验;第三类试验为预应力管片的接头在第一类试验中,通过测量和计算,得出了预应力筋在大曲率条件下的各项损失以及岛停值,为下一步预应力管片力学性能的研究奠定了基础。第二类试验研究了预应力管片的不同受力位置,不同预砬力吨位对管片整体通过第三类试验,研究了不同预应力吨位,不同偏心距以及轴力对预应力管片接头刚度的影响并提出了在一定吨位下,预应力管片的正负转动刚度值,以及在上述试验的基础上,还进行了三维有限元模拟,对预应力管片以及铜绞线进行了分析,并与试验数值进行了对比,,还利用两维有限元模拟结果,对管片厚度、孔道位置等因素对预应力管片预应力度模型试验预应力营片张拉试验管片整环试验应力管片的力学性能和经济性能做了分析与评价。并配置了模型混凝土。预应力管片的模型试验分为三个部分:第一类试验为大曲率下,预应力筋的张拉试验;第二类试验为,考虑在不同加载位置、不同预应力试验。受力性能的影响,得出管片的开裂以及破坏荷载;提出最合理受力位置:描述管片出裂全过程,分析管径在加载过程中的变化,。的影响做了比较分析。利用现有预应力理论结合地下结构的受力的特殊性,还对预应力管片的设计思路进行总结,提出了设计步骤、构造要求以及简化的预应力管片设计计算公式,为今后预应力管片能用于实际奠定了一定的基础。【关键词びα芷管片接头试验三维有限元分析两维有限元分析预应力管片设计
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声明除论文中已经注明引用的内容外,对论文的研究做出重要贡献的个人本人郑重声明:本论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,撰写成博士,硕士学位论文:。和集体,均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表或未公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。学位论文作者签名:年月日
第滦髀问题的提出随着国内经济的不断发展,基础建设的投入不断加大,新型的建筑结构型式越来越复杂,大跨度、大体积混凝土结构的应用日益增多,如何减少土木工程的投资一直是各国关注的重点。钢筋混凝土结构与钢、木结构相比,具有经济耐火、耐久、整体、可塑和就地取材等优点,应用范围十分广泛。但是,普通钢筋混凝土结构有着固有的缺点,即当钢筋应力远未达到钢筋的强度极限时,拉区混凝土早就开裂,而且随着荷载的增加,盏牧逊觳欢峡U梗新的裂缝相继出现。裂缝出现和展开使得构件的刚度下降、变形增加。以至构件尚未破坏就失去使用价值,所以使得钢筋混凝土结构的应用受到限制,如普通钢筋混凝土梁的跨度一般很少超过笨缍冉洗笫保辜孛娉叽缧枰T龃螅庋嵩斐刹牧喜痪煤褪褂貌缓理;其次应用场合受到限制,对于具有侵蚀性介质的厂房的构件以及水池、油库等不允许出现裂缝的结构,应用普通混凝土不仅浪费材料,而且不能很好的满足使用要求,而采用预应力技术则可以改善上述普通钢筋混凝土的缺点。预应力结构由于具有很多的优点而成为重要的结构形式,预应力技术也因而在世界范围内得到更多的重视和迅速的发展。近年来,随着不断深入的探索和研究,预应力技术在各类大型、大跨、重载和高层建筑物中得到了日益广泛的应用。在地下结构中钢筋混凝土材料的应用也是非常胺海壳霸诘靥芄顾淼乐校钠鲆话为钢筋混凝土结构,而管片的造价占整个隧道造价的%左右,所以如何在满足管片承载力的条件下又可以提高其经济性能就成为研究的重点。经过嗄甑姆⒄梗杂诠芷氖用材料、管片的几何形状、管片的拼装方式等的研究都有较大的突破。管片的材质由铸铁管片、钢管片的大量应用,发展到现在的混凝土管片,以及目前在欧洲已经用于实际工程中的钢纤维混凝土管片等;管片型式由箱形管片、平板形管片到目前日本大量使用的六角形管片等都说明了对管片的研究取得了相当的进展。但是现有技术预制的钢筋混凝土结构盾构隧道管片,一般其横、纵向连接方式全部采用钢制螺栓连接,采用这种连接方式的主要缺点为:褂玫耐怀鼋鹗艏隙啵杂谒淼纋杂幸欢ㄓ跋欤由于螺栓的紧固一般需要三次方能完成,所以需要大量的人力,且费时、费工,对于旖工周期有一定影响:谟盾构或顶管施工的有内压隧道中,普通管片需要加厚管壁,或是重新施作二次内衬才能满足力学性能和安全的要求,使得经济成本增加,施丁效率较低。
普通预应力技术的基本原理与应用Ⅲ第滦髀荷载一般,可以用以抵消结构承受的使用荷载。::亟廷左遏毯主显抠握霞墨厶蕴艘厶基局祷逝璨榍赦圩螅旱┧扣后呋说殖处萄越廑壶鲍二拙女涤瞿:如何降低管片的制作成本,减少旌工工序