一、穿黄隧道内外衬联合受力结构模型试验研究（论文文献综述）
黄井武,严振瑞,李代茂,唐欣薇,姚晓庆[1]（2021）在《高内压盾构隧洞原位试验及衬砌变形行为研究》文中研究指明针对城市地下高内压盾构输水隧洞工程,提出一种"外衬管片-中衬自密实混凝土（self compacting concrete,SCC）-内衬钢管"分离式衬砌结构,立足珠江三角洲水资源配置工程试验段,开展衬砌结构原位试验,探索该结构的变形行为。采用柔性囊体实现洞内高内压的可控有序加压模拟,并使用光纤光栅及分布式光缆测试技术对结构变形进行了监测。结果表明:随内压的增加,管片、自密实混凝土与钢管的变形逐渐增加;自密实混凝土内弧面和管片内弧面混凝土应变相对自密实混凝土外弧面应变分布更为均匀,复合排水板达到有效分离管片和自密实混凝土的效果;钢管呈现整体受拉、局部受弯的变形特征,变形受内压影响显着。
高建[2]（2020）在《软土明挖隧道深基坑支护结构变形规律及其控制技术研究》文中认为随着城市的发展和国家新旧动能转换战略的提出,以及老城区的拆建和新城区的扩张,导致地上空间资源急剧缩小,进而引发地下工程的快速发展。但是,随着更深更大的地下基坑,以及复杂的工程周边环境和众多的富水软土地质,造成了软土深基坑的施工难度越来越大,从而引起了我国各地多起软土深基坑失稳坍塌事故。因此,本文以济南穿黄明挖隧道为工程背景,基于监控量测实时数据和数值模拟软件相互结合的方式,对软土明挖隧道深基坑在开挖以及支护过程中的变形以及优化结构偏移等问题进行了深入的研究,本文内容主要如下所述:（1）基于国内外软土深基坑变形参考文献,研究软土深基坑围护结构联合内支撑体系支护特征以及变形失稳规律,分析围护结构变形规律、土体卸载地层变形规律、基坑周边地表沉降规律、内支撑失稳变形规律以及基坑底部隆起变形规律,从理论上确定软土深基坑变形影响因素。（2）基于济南穿黄软土明挖隧道深基坑工程进行现场监控量测与理论计算,研究围护结构位移、支撑内力变化规律以及深基坑周围地表沉降变化规律,根据现场实时监控量测数据以及基坑变形理论计算数据,建立深基坑位移时间变化曲线,从监控量测确定软土明挖深基坑变形影响因素。（3）通过PLAXIS软件对软土明挖隧道深基坑进行数值模拟计算,研究不同工况条件下深基坑围护结构位移以及基坑周边地表沉降规律,建立深基坑不同工况下的模拟变形曲线,从模拟计算方面确定软土明挖深基坑变形影响因素。（4）基于软土明挖隧道深基坑变形规律,分析软土明挖隧道深基坑失稳变形特征以及破坏形式,提出软土明挖隧道开挖、钢支撑内力变化、支撑结构参数设置以及周边地表沉降等控制措施,通过试验段对变形措施进行验证,建立深基坑变形控制优化位移比对曲线,为类似软土深基坑安全施工起到了指导作用。
郑怀丘[3]（2020）在《长距离盾构输水隧洞双层衬砌结构力学特性研究》文中研究表明随着城市经济的快速发展,城市用水问题日益严重,为有效解决这一问题,跨区域调水工程是一项灵活、可靠的解决方案。本文以盾构输水隧洞双层衬砌结构作为研究对象,开展结构原位试验和数值仿真工作。根据现场的监测资料,初步分析了衬砌结构在外部水土压力下结构的受力变形响应。在此基础上,采用有限单元法建立三维精细化模型,进一步分析了双层衬砌结构在不同内水压力、不同地质条件以及施加预应力措施等条件下,衬砌结构的变形特征和力学特性,为长距离输水隧洞双层衬砌结构设计提供理论指导与技术支撑。本文的主要工作和研究结果总结如下:（1）简述了原位试验的工程地质和结构设计,依据监测数据对外衬管片的应力状态进行了初步分析,在此基础上建立了管片整环三维有限元模型,并与监测数据进行对比分析,结果较为一致,验证了模型的合理性;（2）建立双层复合衬砌三维有限元数值模型,分析了结构体系在内压为0.0～0.8MPa的力学响应和变形特性,根据数值预测,建议输水隧洞运营内压不宜超过0.4MPa;（3）通过研究管片环向变形、接缝张开量及螺栓应力,探究围岩参数的敏感性,数值计算结果表明,对于单一围岩,围岩约束效果随着围岩强度的增大而减小;对于上软下硬围岩,随着围岩差异性增大,对结构体系的变形较为不利;（4）初步分析了预应力措施对双层复合衬砌力学特性的影响,当内水压力超过0.35MPa时,应考虑施加预应力措施,以提高双层衬砌结构承载能力。
林少群[4]（2020）在《高内压盾构输水隧洞三层衬砌原位试验与承载性能研究》文中指出盾构输水隧洞是水资源配置工程的重要组成部分,为了满足承担高内水压力和优异耐久性能的需求,其结构型式从单层衬砌结构逐渐发展为双层衬砌甚至多层衬砌结构。盾构输水隧洞三层衬砌结构是一种在管片与钢管中间填充自密实混凝土形成的联合受力结构体系,目前,该结构体系在真实围岩环境和高内水压作用下的承载性能和计算模型研究较少,缺乏充分的试验论证。本文依托珠江三角洲水资源配置工程的原位内压加载试验,分析了盾构输水隧洞三层衬砌结构体系在外水土压力和试验内压作用下的承载性能,随后,基于经过试验成果验证的三维数值仿真模型,探究了最大工作内水压力作用下的结构体系力学响应,进一步分析了隔水垫层构造措施的有益影响,可为类似盾构输水隧洞工程的设计及应用提供参考。本文主要工作和研究成果总结如下:（1）简述原位试验的工程地质、水文地质、整体结构设计、监测布置方案和内压加载方案;（2）根据施工期监测数据,分析管片的外部水土压力分布、钢筋应力和管片内力状态,得到管片的初始受力状态;通过内压加载试验的监测数据,分析0.75MPa内压作用下,管片、自密实混凝土和钢管的变形或受力状态,得知结构体系变形较小、安全储备较大;（3）建立盾构输水隧洞三层衬砌结构的三维精细化数值模型,分析0.75MPa内压作用下结构体系的力学响应,与试验结果对比,验证模型的可靠性;探究最大工作内水压力1.05MPa作用下的结构体系承载性能,认为结构体系的安全储备充足,可从发挥钢管材料性能和降低可能的运营风险两个方面进行优化;（4）通过管片和钢管变形、螺栓应力、钢管应力等指标的数值分析结果,进一步研究隔水垫层及垫层弹模变化对结构体系承载性能的影响,得出低模量隔水垫层有利于优化原结构体系的结论。
陈高敬[5]（2020）在《高内压作用下叠合式衬砌结构承载机理足尺模型试验研究》文中进行了进一步梳理盾构法修建的输水隧洞在解决我国城市用水紧张、城市之间水资源分配不均等问题中发挥了重要作用。随着常用的盾构输水隧洞单层及双层衬砌无法满足越来越高的运营内压需求,三层衬砌结构开始在工程界备受关注。本文以珠江三角洲水资源配置工程为研究背景,针对“外衬管片-中衬自密实混凝土（SCC）-内衬钢管”三层叠合式输水隧洞衬砌结构的承载性能及破坏机理,开展了结构在内外载联合作用下的足尺模型试验研究。试验包括无内压工况、内压变化工况两部分,分别模拟了盾构输水隧洞结构内部未充水时及充满水承压时的两种运营状态。本文对三层叠合式衬砌结构的11个测量指标进行了详细的分析,同时对三层衬砌的荷载分担比例进行了讨论,得到了一些结构响应规律与认识,可为该型输水隧洞结构的设计优化和工程应用提供一定的建议和参考。本文主要工作和研究成果总结如下:（1）试验采用了12组千斤顶加载方案模拟叠合式衬砌结构承受的外部荷载作用;提出了采用特制柔性囊体配合内反力钢架施加高内压的模拟方法。（2）对比了传统的点式传感器与分布式光纤传感器的优缺点及适用场合,论证了分布式光纤感测技术的先进性及其在本次结构足尺试验的适用性,采用了“光纤为主,传统配合”的测量方案。（3）无内压工况试验结果表明:三层叠合式衬砌结构在常时设计外载作用下仍保持弹性工作状态,说明结构体系的外压承载力仍有很大发挥空间。三层衬砌中,中衬SCC层承担外载比例最大,管片次之,内衬钢管承担外载比例最小。（4）内压变化工况试验结果表明:三层叠合式衬砌结构经历弹性、弹塑性及破坏三个阶段,呈连续性破坏特征——当内压低于0.6MPa时,叠合式衬砌结构处于弹性工作状态,SCC层是主要承压结构,三层衬砌联合承载稳定;当内压达0.6MPa,SCC层开始产生宏观裂缝且基本退出内压分担工作,管片成为主要承压结构,结构体系进入弹塑性阶段;当内压达0.965MPa时,管片螺栓屈服,管片内压分担比例大幅度下降,内水压力主要由内衬钢管承担,结构进入破坏阶段。
曹文强[6]（2020）在《输水盾构隧道复合结构的应力与变形有限元分析》文中进行了进一步梳理盾构技术的不断发展和城市化进程的加快使得地下管网设施逐步完善,除地铁以外,盾构隧道开始被广泛应用于输水管道,水资源调配和蓄水排水等输水隧道越来越多。输水隧道可将水源地的优质饮用水供给城市居民,同时可以起到改善水质,优化水资源配置,提高优质水资源利用效率以及抵抗城市供水风险的作用。随着输水隧道规模越来越大,传统的单层衬砌和双层衬砌隧道结构在长期服役下面临荷载效应、渗漏水、混凝土开裂等问题,无法满足新建大型输水隧道工程高内水压的要求,对输水隧道新型衬砌结构的探索已成为目前的迫切需求。本文以某新型三层复合盾构输水隧道为研究对象,通过建立精细化有限元模型研究结构在高内水压和不均匀沉降下的受力特性,为输水隧道结构的设计和保护提供依据,主要研究工作如下:（1）介绍了盾构输水隧道的发展过程和典型工程案例,叙述了现有的输水隧道结构形式特点及相关计算方法,探讨了对三层复合结构输水盾构隧道进行应力和变形分析的意义,总结了输水隧道结构受力性能的研究现状,确定本文的研究内容。（2）介绍了输水钢管屈曲分析方法和加载方式,进行不同工况下输水钢管有限元屈曲分析,研究了内水压力、钢管壁厚和加劲肋对输水钢管屈曲的影响,研究表明内水压越大、管壁越厚,输水钢管抗纵向屈曲能力越强,加劲肋及间距对钢管纵向屈曲影响不明显。（3）建立外衬管片-内衬砼-输水钢管三层复合盾构输水隧道精细化有限元模型,研究了不同内水压作用下管片、螺栓、内衬砼和输水钢管的受力情况,分析了错边焊缝对输水钢管受力的影响。结果表明正常服役状态下,输水隧道满足受力需求,水压可以通过内衬砼传递到管片,降低管片的竖向收敛变形。（4）分析了不同混凝土填充范围和加劲肋间距的输水隧道结构受力变化情况,研究结果表明a型结构变形最小,但螺栓轴拉力较大,三种结构输水钢管的最大应力均小于容许值。研究结果可为三层复合盾构输水隧道结构形式的优化提供参考。（5）研究了不均匀沉降下各种结构形式输水隧道各部件的受力性能,分析结果表明不均匀沉降率为0.02%时输水隧道管片、内衬砼和接头螺栓受拉破坏,不均匀沉降继续增大时输水钢管屈服破坏,c型结构输水钢管较早达到屈服强度,加劲肋间距对输水钢管最大应力影响无明显规律。
杨光华,贾恺,徐传堡,姜燕,李志云[7]（2020）在《有压盾构输水隧洞复合衬砌结构形式研究》文中进行了进一步梳理有压盾构输水隧洞目前常用内外衬分离的受力模式,内外衬联合受力研究居多,但工程应用较少,在联合受力的研究上,内外衬的连接形式如何更优,相关研究就更少了。文中通过对内外衬之间采用光滑和整体连接2种连接方式进行分析,探讨了内外衬的受力性能的差异,尤其是在高压水发生内衬渗漏,积存在内外衬之间时,不同的连接对受力体系有着明显的影响。结果表明,在不发生内衬渗漏时,2种连接形式的受力变形差异并不大,当发生内衬渗漏时,随着外渗水压的逐渐增大,光滑连接的内衬逐渐退出受力分担体系,内压逐步转移至外衬以及围岩共同承担,而对于整体连接,发生内衬渗漏对受力体系的影响并不明显,内外衬始终能够发挥各自的功能,联合围岩以共同受力的形式承担内水压。在发生内衬渗漏时,若内外衬之间存在水压,则整体连接的受力体系要优于光滑连接。
罗冬冬[8]（2019）在《城市深隧排水盾构隧道管片接头力学行为研究》文中研究指明随着浅层地下空间的利用趋于饱和,采用盾构法修建城市深层排水隧道已成为当前城市排水管网改造的重要课题。与一般交通盾构隧道不同,排水深隧盾构隧道衬砌结构不仅处于较大的埋深,同时在隧道运营期间还受到内部水压的作用,这使得衬砌结构的轴力与交通隧道相比产生了压力逐渐减小并转变成拉力的过程,以致进一步引起接头的力学行为（张开量、张开角以及抗弯刚度等）改变,对接头的承载能力以及防水渗漏提出了挑战。然而,国内针对深隧排水盾构隧道接头的研究仍较少,大多数集中在交通隧道,本文的研究探明了深隧排水盾构隧道接头的力学特性,为具体工程提供了指导。本文依托武汉大东湖区污水深隧盾构隧道工程,针对排水深层盾构隧道接头力学特性开展研究,主要的研究工作及成果如下:1.根据工程隧道所处的地质条件,选取了具有代表性的外水土荷载计算断面,依据不同的荷载计算方法计算外水土荷载。依据计算所得荷载以及工程实际内水压大小对利用有限元软件建立的单、双层衬砌结构模型进行加载,研究了不同外水土荷载与内水压下,衬砌结构内力的变化规律,确定了衬砌结构内力的取值范围。2.利用有限元软件建立了单层衬砌接头精细化模型,通过已经计算得到的单层衬砌结构内力的取值范围,对模型进行加载,探明了施工期与运营期,单层衬砌接头张开量、张开角、抗弯刚度以及接缝面应力随弯矩与轴力的变化关系。计算结果表明,运营期间接头的最大张开量为2.7mm,相较于施工期增加了371%;施工期间接头抗弯刚度取值在26245MN·m·rad-1之间,运营期间接头抗弯刚度取值在625MN·m·rad-1之间。3.通过有限元软件建立了双层衬砌接头精细化模型,通过已经计算得到的双层衬砌结构内力的取值范围,对模型进行加载,研究了施工期与运营期,双层衬砌接头张开量、张开角、抗弯刚度以及接缝面应力随弯矩与轴力的变化关系。计算结果表明,运营期间接头张开量控制在1mm之内,接头抗弯刚度在490 MN·m·rad-1范围内。4.通过对比分析同等荷载（外水土荷载与内水压）情况下单、双层衬砌接头的最大张开量,后者比前者小,且在隧道主体通水运营期间同等荷载条件下双层衬砌管片接头的抗弯刚度较单层衬砌接头大,即同等条件下双层衬砌接头的变形能力弱于单层衬砌接头。故而,从接头承载能力以及防止污水渗漏这两个方面考虑,建议武汉大东湖区污水深隧盾构隧道工程采用双层衬砌,本文研究所得接头抗弯刚度可以作为依托工程接头设计与施工的可靠取值。
耿哲[9]（2019）在《高水压下大直径泥水盾构隧道结构响应特征与安全性评价》文中进行了进一步梳理现今,随着我国轨道交通建设的蓬勃发展和盾构隧道技术的不断完善,穿江越海隧道开始大量兴建,凭借其不受气候条件影响,抵抗战争破坏强以及不影响航运等特点,日益成为地区甚至国家间的交通命脉。由于穿江越海隧道存在高水压、长距离、大直径以及地质条件复杂等问题,单层衬砌已无法满足工程需求,双层衬砌结构开始被采用,同时隧道衬砌结构的载荷状态也更加难以判别,研究高水压下盾构隧道双层衬砌结构的受力特性和位移响应,对评估结构的安全性十分重要。本文依托武汉地铁8号线越江盾构隧道工程,建立了双层衬砌的壳-连接器模型,对双层衬砌结构的受力情况和位移响应展开研究。本文主要研究内容和成果如下:1.针对该工程特有的高水压、大直径和上软下硬地层等工程难点,提出了与实际工况更为符合的荷载取值方法。该方法根据地层土体性质,结合开挖不均匀地层造成的影响宽度,优化了复合地层条件下土压力的计算公式;基于渗流理论对高水压条件下的水压力计算公式进行了改进,提高了计算水土压力的精准性。依据所得水土压力,建立了简化的盾构顶推力计算模型,推导了大直径泥水盾构顶推力的非线性动力计算公式,对比实测数据,验证了计算公式的正确性,进而确定了荷载取值方法的可靠性。2.对现有的盾构隧道衬砌结构计算方法进行深度剖析,建立了一种改进的壳-连接器模型,该模型采用连接器单元模拟层间作用机理和管片接头,连接器单元可设置不同方向的非线性刚度和位移失效准则,大大提高模拟的准确性。将典型断面的地层参数和衬砌参数赋予模型,对其进行数值模拟和计算分析,对比分析施作二次衬砌前后管片衬砌受力特性和位移响应的变化情况,确定了二次衬砌对管片衬砌的影响,将模拟结果与现场监测数据对比,验证模型的可靠性和精准性。3.在已建立数值模型的基础上,分别以衬砌参与承载比、二次衬砌厚度和二次衬砌混凝土等级为单一变量,阐明了二次衬砌联合承载的必要性,验证了二次衬砌的安全储备功能,总结了衬砌参与承载比、二次衬砌厚度和二次衬砌混凝土等级对衬砌结构受力特性和位移响应的作用机理和影响规律,并对该工程二次衬砌的设计参数提出了安全性评价。
廖峻斌[10]（2019）在《盾构隧道双层衬砌抗震性能研究》文中研究表明随着我国交通体系日益现代化,盾构隧道逐渐向大断面、大埋深、超长化方向发展,由于单层管片衬砌结构已经无法满足预期设计目的及结构耐久性要求,双层衬砌结构被逐渐采用。而我国长期以来地震活动十分频繁,如何正确认识双层衬砌结构地震动响应特性是现阶段极为重要的问题。鉴于此,本文依托广深港客运专线狮子洋隧道工程,采用资料调研、数值分析的研究方法,对盾构隧道双层衬砌结构的地震动响应规律进行了系统的研究,文章开展的主要工作及成果如下:（1）采用接触对模拟层间力学传递作用,建立双层衬砌三维实体数值计算模型,分别研究了复合式与叠合式双层衬砌结构的地震动响应特性,在均质地层中,结构整体加速度放大效应呈现出随高程逐渐增加的现象,复合式二衬相较于叠合式二衬变形更大,不同位置处加速度波动较大。双层衬砌横截面变形主要表现为斜向45°椭圆化变形,结构共轭45°区域应力相对集中。管片纵向接头螺栓在拱肩与拱脚处最大主应力明显大于其他位置处。不同位置管片环缝张开量峰值出现的时间并不一致,且在拱肩与拱脚位置处环缝张开量明显大于其他位置处。（2）随着地震波峰值加速度增大,双层衬砌内力呈近似线性增长,管片与二次衬砌轴力之比呈近似对数型减小,纵向螺栓应力与管片环缝张开量逐渐增大。管片刚度的退化使管片弯矩减小明显,二次衬砌在轴力较大的左拱脚区域,轴力增大明显;纵向螺栓应力与管片环缝张开量随管片刚度退化逐步增大。（3）随着隧道埋深的增加,纵向螺栓应力、管片环缝张开量、管片与二次衬砌内力及应力呈现出先增大后减小的趋势。当隧道埋深在浅埋区域逐渐增大时,结构受力及变形逐渐增大,结构处于较不利状态,当隧道进入深埋状态时,结构受力及变形缓慢减小,结构处于较安全状态。
二、穿黄隧道内外衬联合受力结构模型试验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、穿黄隧道内外衬联合受力结构模型试验研究（论文提纲范文）
（1）高内压盾构隧洞原位试验及衬砌变形行为研究（论文提纲范文）
| 0 引言 |
| 1 原位试验概况 |
| 2 试验方案 |
| 2.1 内压模拟与加载系统 |
| 2.2 荷载工况 |
| 2.3 测量系统 |
| 3 试验结果与分析 |
| 3.1 SCC环向应变 |
| 3.2 管片混凝土应变 |
| 3.3 钢管环向应变 |
| 3.4 界面行为 |
| 4 结论 |
（2）软土明挖隧道深基坑支护结构变形规律及其控制技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究目的及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 研究内容 |
| 1.4 研究方法及技术路线 |
| 2 软土明挖隧道深基坑支护体系及变形机理分析 |
| 2.1 软土明挖隧道深基坑围护结构方式 |
| 2.2 软土明挖隧道深基坑支撑体系 |
| 2.3 软土明挖隧道深基坑变形规律 |
| 2.4 软土明挖隧道基坑变形机理分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 软土明挖隧道深基坑支护结构变形数据分析 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.2 深基坑围护结构体系 |
| 3.3 深基坑施工监测 |
| 3.4 监测结果分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 软土明挖隧道深基坑支护结构设计理论及变形计算 |
| 4.1 地下连续墙的特点 |
| 4.2 地下连续墙支护结构设计方法 |
| 4.3 围护结构水平位移计算 |
| 4.4 地表沉降的计算 |
| 4.5 工程实例分析 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 软土明挖隧道深基坑变形模拟研究 |
| 5.1 PLAXIS软件简介及其特点 |
| 5.2 深基坑模型构建 |
| 5.3 模拟计算结果 |
| 5.4 数值模拟计算结果分析 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 软土明挖隧道深基坑变形控制技术研究 |
| 6.1 基坑开挖过程中的控制 |
| 6.2 钢支撑预加轴力和安装控制优化 |
| 6.3 围护结构支撑设计间距控制 |
| 6.4 深基坑开挖暴露时间控制 |
| 6.5 深基坑周围地表沉降控制措施 |
| 6.6 深基坑变形控制措施工程应用 |
| 6.7 本章小结 |
| 7 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 致谢 |
| 学位论文数据集 |
（3）长距离盾构输水隧洞双层衬砌结构力学特性研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盾构输水隧洞衬砌结构工程现状 |
| 1.2.2 复合衬砌试验研究 |
| 1.2.3 复合衬砌数值模型 |
| 1.3 已有研究尚存在的问题 |
| 1.4 研究内容和技术路线 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 双层衬砌原位试验 |
| 2.1 背景简介 |
| 2.2 地质条件 |
| 2.3 外部水土压力作用下的结构响应 |
| 2.4 内水压力作用下的结构响应 |
| 2.4.1 内压加载方案 |
| 2.4.2 内压加载试验分析 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 三维精细化数值仿真模型 |
| 3.1 基本假定与简化数值模型验证 |
| 3.2 材料本构参数 |
| 3.3 接触关系 |
| 3.4 几何模型及网格 |
| 3.5 模型荷载及边界条件 |
| 3.6 数值仿真对比分析 |
| 3.6.1 外水土压力单外衬数值仿真分析 |
| 3.6.2 内压作用下双层衬砌模型验证 |
| 3.7 本章小结 |
| 第四章 不同内压下衬砌结构响应 |
| 4.1 力学特征 |
| 4.1.1 钢筋应力 |
| 4.1.2 螺栓应力 |
| 4.1.3 内外衬轴力及弯矩 |
| 4.2 变形特征 |
| 4.2.1 环向变形 |
| 4.2.2 管片内外侧接缝张开量 |
| 4.3 本章小结 |
| 第五章 多种地质下衬砌结构响应 |
| 5.1 不同风化程度围岩影响 |
| 5.1.1 环向变形 |
| 5.1.2 接缝张开量 |
| 5.1.3 螺栓应力 |
| 5.2 上软下硬复杂地层 |
| 5.2.1 管片环向变形 |
| 5.2.2 接缝张开量 |
| 5.2.3 螺栓应力 |
| 5.3 本章小结 |
| 第六章 预应力衬砌结构响应 |
| 6.1 工程现状 |
| 6.2 三维精细化模型 |
| 6.3 变形特征 |
| 6.3.1 环向变形 |
| 6.3.2 接缝张开量 |
| 6.4 力学特征 |
| 6.4.1 钢筋应力 |
| 6.4.2 螺栓应力 |
| 6.5 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的论文和参加的科研项目 |
| 致谢 |
| 附件 |
（4）高内压盾构输水隧洞三层衬砌原位试验与承载性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盾构输水隧洞计算模型 |
| 1.2.2 盾构输水隧洞试验研究 |
| 1.2.3 亟待解决的问题 |
| 1.3 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.3.1 主要研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 第二章 原位试验概况 |
| 2.1 工程简介 |
| 2.1.1 工程地质与水文地质 |
| 2.1.2 整体结构设计 |
| 2.2 监测布置及加载流程 |
| 2.2.1 监测布置方案 |
| 2.2.2 内压加载方案 |
| 2.3 外载作用下的监测成果 |
| 2.3.1 管片土压力计实测数据分析 |
| 2.3.2 管片渗压计实测数据分析 |
| 2.3.3 管片钢筋应力计实测数据分析 |
| 2.3.4 管片内力反算与对比 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 不同内压加载下的结构响应 |
| 3.1 管片衬砌力学响应 |
| 3.1.1 管片整体收敛情况 |
| 3.1.2 管片钢筋应力及内力变化 |
| 3.1.3 管片螺栓应力分析 |
| 3.2 自密实混凝土应变变化 |
| 3.3 钢管力学响应 |
| 3.3.1 内弧面环向应力分析 |
| 3.3.2 外弧面环向应力分析 |
| 3.4 界面接触应力变化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 盾构输水隧洞三层衬砌结构承载性能数值分析 |
| 4.1 数值模型的建立 |
| 4.1.1 基本假定和简化 |
| 4.1.2 材料本构和接触 |
| 4.1.3 几何尺寸和网格 |
| 4.1.4 荷载模式和边界条件 |
| 4.2 数值模型的验证 |
| 4.2.1 管片衬砌受荷响应 |
| 4.2.2 自密实混凝土开裂 |
| 4.2.3 钢管环向应力应变 |
| 4.3 高内水压作用下结构承载性能 |
| 4.3.1 管片变形分析 |
| 4.3.2 管片螺栓应力变化 |
| 4.3.4 自密实混凝土开裂 |
| 4.3.5 钢管变形及应力应变 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 隔水垫层对结构承载性能影响研究 |
| 5.1 结构力学响应分析及对比 |
| 5.1.1 结构变形差异 |
| 5.1.2 管片螺栓应力对比 |
| 5.1.3 钢管应力对比 |
| 5.2 垫层弹模对结构体系的影响 |
| 5.2.1 垫层弹模对结构变形的影响 |
| 5.2.2 垫层弹模对螺栓应力的影响 |
| 5.2.3 垫层弹模对钢管应力的影响 |
| 5.3 隔水垫层施工要点分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（5）高内压作用下叠合式衬砌结构承载机理足尺模型试验研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 盾构隧道衬砌发展现状 |
| 1.2.2 内压作用下盾构隧道结构承载机理研究现状 |
| 1.2.3 盾构隧道结构足尺试验代表性案例 |
| 1.3 当前研究尚存在的问题 |
| 1.4 本文主要研究内容及技术路线 |
| 1.4.1 主要研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 第二章 试验加载方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 试验构件 |
| 2.2.1 三层叠合式衬砌结构 |
| 2.2.2 试件制作 |
| 2.3 试验加载系统 |
| 2.3.1 外压加载系统 |
| 2.3.2 内压加载系统 |
| 2.4 试验工况 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 试验测量方案设计 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 测量内容 |
| 3.3 传感器的选用 |
| 3.3.1 选用原则 |
| 3.3.2 分布式光纤感测技术 |
| 3.3.3 方案选定 |
| 3.4 传感元件布设 |
| 3.4.1 外衬管片 |
| 3.4.2 中衬SCC |
| 3.4.3 内衬钢管 |
| 3.4.4 衬砌界面相对剥离 |
| 3.4.5 数据采集系统 |
| 3.5 测量方案汇总 |
| 3.6 本章小结 |
| 第四章 无内压工况试验结果分析 |
| 4.1 中衬SCC |
| 4.1.1 全周环向应变 |
| 4.1.2 SCC内力 |
| 4.2 外衬管片 |
| 4.2.1 环向应变 |
| 4.2.2 螺栓应力 |
| 4.2.3 直径变形量 |
| 4.2.4 接缝张开量 |
| 4.2.5 管片内力 |
| 4.3 内衬钢管 |
| 4.3.1 钢内衬环向应力 |
| 4.3.2 加劲肋环向应力 |
| 4.4 衬砌界面相对剥离量 |
| 4.5 三层衬砌外载分担比例 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 内压变化工况试验结果分析 |
| 5.1 中衬SCC |
| 5.1.1 SCC裂缝扩展 |
| 5.1.2 SCC内力 |
| 5.2 外衬管片 |
| 5.2.1 环向应变 |
| 5.2.2 螺栓应力 |
| 5.2.3 直径变形量 |
| 5.2.4 接缝张开量 |
| 5.2.5 管片内力 |
| 5.3 内衬钢管 |
| 5.3.1 钢内衬环向应力 |
| 5.3.2 加劲肋环向应力 |
| 5.4 衬砌界面相对剥离量 |
| 5.5 三层衬砌内压分担比例 |
| 5.6 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 结论 |
| 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间取得的研究成果 |
| 致谢 |
| 附件 |
（6）输水盾构隧道复合结构的应力与变形有限元分析（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 输水隧道结构形式 |
| 1.2.2 输水隧道结构受力性能 |
| 1.3 现有研究存在的不足 |
| 1.4 本文研究内容与思路 |
| 2 输水钢管屈曲有限元分析 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 输水钢管屈曲分析方法 |
| 2.3 钢管屈曲分析模型 |
| 2.3.1 工程背景 |
| 2.3.2 模型介绍 |
| 2.4 结果分析 |
| 2.4.1 内水压对钢管屈曲的影响 |
| 2.4.2 管壁厚度对钢管屈曲的影响 |
| 2.4.3 加劲肋对钢管屈曲的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 3 三层复合盾构输水隧道精细化有限元分析 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数值模型建立 |
| 3.2.1 模型尺寸和材料属性 |
| 3.2.2 接触关系 |
| 3.2.3 荷载和边界条件 |
| 3.3 结果分析 |
| 3.3.1 管片变形 |
| 3.3.2 管片和内衬砼受力 |
| 3.3.3 接头受力变形 |
| 3.3.4 输水钢管受力 |
| 3.4 焊缝受力分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 不同结构形式三层复合盾构输水隧道受力分析 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 填充砼体积对输水隧道受力的影响 |
| 4.2.1 管片应力及变形分析 |
| 4.2.2 螺栓受力分析 |
| 4.2.3 填充混凝土受力分析 |
| 4.2.4 输水钢管受力分析 |
| 4.3 加劲肋间距对输水隧道受力的影响 |
| 4.4 摩擦系数影响分析 |
| 4.4.1 输水钢管与内衬砼摩擦系数影响 |
| 4.4.2 管片与内衬砼摩擦系数影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 不均匀沉降下三层复合盾构输水隧道受力分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 不均匀沉降时管片及内衬砼受力情况 |
| 5.3 不均匀沉降对输水钢管受力影响 |
| 5.4 摩擦系数对沉降分析的影响 |
| 5.5 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 研究工作及结论 |
| 6.2 主要创新点 |
| 6.3 研究不足与展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
（7）有压盾构输水隧洞复合衬砌结构形式研究（论文提纲范文）
| 1 概述 |
| 2 内外衬联合受力分析 |
| 3 内外衬接触形式影响分析 |
| 4 结语 |
（8）城市深隧排水盾构隧道管片接头力学行为研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外盾构隧道管片接头研究现状 |
| 1.3 研究内容与技术路线 |
| 1.3.1 研究内容 |
| 1.3.2 技术路线 |
| 1.4 工程背景 |
| 1.4.1 工程概况 |
| 1.4.2 地质概况 |
| 第二章 武汉大东湖区污水深隧衬砌结构力学分析 |
| 2.1 深埋盾构隧道荷载计算 |
| 2.1.1 深、浅埋隧道的判定 |
| 2.1.2 外水土荷载计算方法 |
| 2.1.3 荷载计算断面选取 |
| 2.1.4 荷载计算结果 |
| 2.2 单层衬砌结构内力数值模拟计算 |
| 2.2.1 计算模型与计算工况 |
| 2.2.2 结构内力计算结果分析 |
| 2.3 双层衬砌结构内力数值模拟计算 |
| 2.3.1 计算模型与计算工况 |
| 2.3.2 结构内力计算结果分析 |
| 2.4 本章小结 |
| 第三章 深隧排水盾构隧道单层衬砌管片接头力学特性研究 |
| 3.1 有限元模型 |
| 3.1.1 模型假定与材料特性 |
| 3.1.2 计算模型与加载方式 |
| 3.2 施工期单层管片衬砌接头力学特性分析 |
| 3.2.1 计算工况 |
| 3.2.2 单层衬砌接头张开量 |
| 3.2.3 单层衬砌接头张开角 |
| 3.2.4 单层衬砌接头抗弯刚度 |
| 3.2.5 单层衬砌接头混凝土应力及螺栓应力 |
| 3.3 运营期单层管片衬砌接头力学特性分析 |
| 3.3.1 计算工况 |
| 3.3.2 单层衬砌接头张开量 |
| 3.3.3 单层衬砌接头张开角 |
| 3.3.4 单层衬砌接抗弯刚度 |
| 3.3.5 单层衬砌接头混凝土应力及螺栓应力 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 深隧排水盾构隧道双层衬砌管片接头力学特性研究 |
| 4.1 有限元模型 |
| 4.1.1 材料特性及二衬与管片接触关系 |
| 4.1.2 计算模型与加载方式 |
| 4.2 施工期管片衬砌接头力学特性分析 |
| 4.2.1 施作二衬前管片接头计算结果分析 |
| 4.2.2 施作二衬后管片接头计算结果分析 |
| 4.3 运营期双层衬砌管片接头力学特性分析 |
| 4.3.1 双层衬砌管片接头张开量 |
| 4.3.2 双层衬砌管片接头张开角 |
| 4.3.3 双层衬砌管片接头抗弯刚度 |
| 4.3.4 双层衬砌接头混凝土应力及螺栓应力 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）高水压下大直径泥水盾构隧道结构响应特征与安全性评价（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 国内外现状 |
| 1.2.1 衬砌结构力学计算模型 |
| 1.2.2 双层衬砌结构力学性能 |
| 1.3 技术路线及创新点 |
| 1.3.1 项目概况 |
| 1.3.2 工程重难点 |
| 1.3.3 技术路线 |
| 1.4 创新点 |
| 第二章 高水压下大直径盾构隧道荷载取值方法研究 |
| 2.1 自然荷载计算 |
| 2.1.1 围岩压力 |
| 2.1.2 水压力 |
| 2.1.3 结构自重 |
| 2.1.4 地面荷载 |
| 2.1.5 地层抗力 |
| 2.2 施工荷载 |
| 2.2.1 盾构推力 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 典型断面双层衬砌结构数值模拟 |
| 3.1 衬砌结构计算方法 |
| 3.2 双层衬砌结构三维数值模拟 |
| 3.2.1 管片与二次衬砌单元选取 |
| 3.2.2 管片与管片之间的连接模拟 |
| 3.2.3 地层反力的模拟 |
| 3.2.4 管片与二次衬砌结合面的模拟 |
| 3.2.5 边界条件设定 |
| 3.2.6 荷载施加 |
| 3.3 双层衬砌结构典型断面数值计算分析 |
| 3.3.1 断面概况 |
| 3.3.2 模型参数 |
| 3.3.3 典型断面数值计算分析 |
| 3.4 监测结果与数值结算结果对比 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 高水压双层衬砌盾构隧道结构关键参数对比研究 |
| 4.1 隧道结构关键参数的选取 |
| 4.2 联合承载对隧道结构的影响 |
| 4.2.1 计算工况 |
| 4.2.2 参与承载比变化对双层衬砌结构内力的影响 |
| 4.2.3 参与承载比变化对双层衬砌结构弯矩的影响 |
| 4.2.4 参与承载比变化对双层衬砌结构位移的影响 |
| 4.3 二次衬砌厚度对隧道结构的影响 |
| 4.3.1 计算工况 |
| 4.3.2 二次衬砌厚度对双层衬砌结构内力的影响 |
| 4.3.3 二次衬砌厚度对双层衬砌结构弯矩的影响 |
| 4.3.4 二次衬砌厚度对双层衬砌结构位移的影响 |
| 4.4 二次衬砌强度对隧道结构的影响 |
| 4.4.1 计算工况 |
| 4.4.2 二次衬砌强度对双层衬砌结构内力的影响 |
| 4.4.3 二次衬砌强度对双层衬砌结构弯矩的影响 |
| 4.4.4 二次衬砌强度对双层衬砌结构位移的影响 |
| 4.5 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间参与科研项目 |
| 在读期间发表的论文及专利 |
| 附件 |
（10）盾构隧道双层衬砌抗震性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究现状 |
| 1.3 本文研究方法及研究内容 |
| 1.3.1 研究方法 |
| 1.3.2 研究内容 |
| 1.4 依托工程 |
| 第2章 盾构隧道双层衬砌三维实体数值计算模型 |
| 2.1 双层衬砌计算理论现状 |
| 2.2 双层衬砌结合面结构计算模型 |
| 2.3 盾构隧道双层衬砌三维数值模型的建立 |
| 2.3.1 材料参数 |
| 2.3.2 衬砌与接头模拟 |
| 2.3.3 管片与二次衬砌接合面模拟 |
| 2.3.4 动力边界 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 双层衬砌结构抗震性能分析 |
| 3.1 工程概况 |
| 3.1.1 场地地震动参数 |
| 3.1.2 地震波选择 |
| 3.1.3 监测方案 |
| 3.2 复合式双层衬砌地震响应分析 |
| 3.2.1 隧道结构加速度响应 |
| 3.2.2 隧道结构应力响应 |
| 3.2.3 隧道结构变形 |
| 3.2.4 螺栓动力响应及环缝张开量 |
| 3.3 叠合式双层衬砌地震响应分析 |
| 3.3.1 隧道结构加速度响应 |
| 3.3.2 隧道结构应力响应 |
| 3.3.3 隧道结构变形 |
| 3.3.4 螺栓动力响应及环缝张开量 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 不同参数对双层衬砌结构动力性能的影响 |
| 4.1 不同峰值加速度地震作用下双层衬砌动力响应 |
| 4.1.1 结构弯矩分析 |
| 4.1.2 结构轴力分析 |
| 4.1.3 结构应力分析 |
| 4.1.4 结构变形分析 |
| 4.1.5 螺栓应力与环缝张开量分析 |
| 4.2 管片刚度退化情况下双层衬砌动力响应 |
| 4.2.1 结构弯矩分析 |
| 4.2.2 结构轴力分析 |
| 4.2.3 结构应力分析 |
| 4.2.4 结构变形分析 |
| 4.2.5 螺栓应力与环缝张开量分析 |
| 4.3 不同埋深情况下双层衬砌动力响应 |
| 4.3.1 结构弯矩分析 |
| 4.3.2 结构轴力分析 |
| 4.3.3 结构应力分析 |
| 4.3.4 结构变形分析 |
| 4.3.5 螺栓应力与环缝张开量分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 结论与展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的科研成果 |
四、穿黄隧道内外衬联合受力结构模型试验研究（论文参考文献）
- [1]高内压盾构隧洞原位试验及衬砌变形行为研究[J]. 黄井武,严振瑞,李代茂,唐欣薇,姚晓庆. 水力发电学报, 2021(03)
- [2]软土明挖隧道深基坑支护结构变形规律及其控制技术研究[D]. 高建. 山东科技大学, 2020(06)
- [3]长距离盾构输水隧洞双层衬砌结构力学特性研究[D]. 郑怀丘. 华南理工大学, 2020
- [4]高内压盾构输水隧洞三层衬砌原位试验与承载性能研究[D]. 林少群. 华南理工大学, 2020
- [5]高内压作用下叠合式衬砌结构承载机理足尺模型试验研究[D]. 陈高敬. 华南理工大学, 2020
- [6]输水盾构隧道复合结构的应力与变形有限元分析[D]. 曹文强. 浙江大学, 2020(02)
- [7]有压盾构输水隧洞复合衬砌结构形式研究[J]. 杨光华,贾恺,徐传堡,姜燕,李志云. 广东水利水电, 2020(02)
- [8]城市深隧排水盾构隧道管片接头力学行为研究[D]. 罗冬冬. 西南交通大学, 2019(03)
- [9]高水压下大直径泥水盾构隧道结构响应特征与安全性评价[D]. 耿哲. 山东大学, 2019(09)
- [10]盾构隧道双层衬砌抗震性能研究[D]. 廖峻斌. 西南交通大学, 2019(03)