富水砂層地鐵盾構隧道襯砌結構力學性能研究

第1章 緒論
1.1 研究背景
1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.2.1 盾構隧道襯砌管片結構受力計算模型研究
1.2.2 盾構隧道襯砌管片結構性能試驗研究
1.2.3 盾構隧道襯砌管片結構性能數(shù)值模擬研究
1.2.4 存在的主要問題
1.3 主要內(nèi)容
第2章 工程概況
2.1 南昌地鐵概況
2.2 工程地質(zhì)條件
2.2.1 地理位置及地貌
2.2.2 地層結構及特征
2.3 水文地質(zhì)條件
2.3.1 地下水類型
2.3.2 地下水補給
2.3.3 地下水徑流
2.3.4 地下水排泄
2.4 本章小結
第3章 盾構隧道襯砌管片結構性能足尺試驗
3.1 試驗盾構管片環(huán)選取
3.2 足尺試驗監(jiān)測方案
3.2.1 監(jiān)測內(nèi)容
3.2.2 測點布置技術要求
3.2.3 監(jiān)測要求
3.2.4 襯砌管片環(huán)變形監(jiān)測
3.2.5 應變監(jiān)測
3.2.6 應力監(jiān)測
3.3 足尺試驗準備工作
3.3.1 混凝土澆筑養(yǎng)護
3.3.2 試驗前準備
3.3.3 管片防水材料粘貼
3.3.4 三環(huán)管片拼裝
3.4 足尺試驗加載方案
3.4.1 試驗設備
3.4.2 試驗加載方案
3.4.3 試驗工況設計
3.5 本章小節(jié)
第4章 超載工況下盾構隧道襯砌管片結構性能試驗研究
4.1 襯砌管片結構變形試驗結果分析
4.1.1 管片環(huán)變形試驗
4.1.2 錯臺量試驗
4.1.3 接縫張開量試驗
4.2 應力應變試驗結果分析
4.2.1 鋼筋應力應變
4.2.2 混凝土應變
4.2.3 彎螺栓應變
4.3 混凝土裂縫規(guī)律分析
4.3.1 全過程影像記錄
4.3.2 管片裂縫觀測
4.4 本章小結
第5章 卸載工況下盾構隧道襯砌管片結構性能試驗研究
5.1 管片結構變形試驗結果分析
5.1.1 管片環(huán)變形試驗
5.1.2 錯臺量試驗
5.1.3 接縫張開量試驗
5.2 應力、應變試驗結果分析
5.2.1 鋼筋應力應變
5.2.2 混凝土應變
5.2.3 彎螺栓應變
5.3 混凝土裂縫規(guī)律分析
5.3.1 全過程影像記錄
5.3.2 管片裂縫觀測
5.4 本章小結
第6章 卸載后加固盾構隧道襯砌管片結構性能研究
6.1 管片結構變形試驗結果分析
6.1.1 管片環(huán)變形試驗
6.1.2 錯臺量監(jiān)測
6.1.3 接縫張開量監(jiān)測
6.2 應力應變試驗結果分析
6.2.1 鋼筋應力應變
6.2.2 混凝土應變
6.2.3 彎螺栓應變
6.3 混凝土裂縫規(guī)律分析
6.3.1 全過程影像記錄
6.3.2 管片裂縫觀測
6.4 本章小結
第7章 基于混凝土損傷模型的管片環(huán)極限狀態(tài)研究
7.1 盾構管片精細化模型數(shù)值實現(xiàn)
1.1.1 幾何參數(shù)
7.1.2 材料本構及參數(shù)
7.1.3 網(wǎng)格劃分和約束條件
7.1.4 模型計算工況
7.2 頂部超載工況計算結果及分析
7.2.1 頂部超載工況加載過程
7.2.2 結構變形分析
7.2.3 管片接縫分析
7.2.4 連接螺栓分析
7.2.5 混凝土損傷分析
7.2.6 破壞機理分析
7.3 側向卸載工況計算結果及分析
7.3.1 側向卸載工況加載過程
7.3.2 結構變形分析
7.3.3 管片接縫分析
7.3.4 連接螺栓分析
7.3.5 混凝土損傷分析
7.3.6 破壞機理分析
7.4 本章小結
第8章 吊出井區(qū)域襯砌管片結構力學性能研究
8.1 吊出井區(qū)域施工工況
8.2 數(shù)值模型
8.2.1 幾何參數(shù)
8.2.2 邊界條件
8.2.3 本構模型
8.2.4 計算參數(shù)
8.3 數(shù)值分析計算工況
8.3.1 管片拼裝
8.3.2 吊出井回填模擬
8.3.3 數(shù)值分析過程
8.4 襯砌管片結構性能模擬結果分析
8.4.1 吊出井內(nèi)土體應力分析
8.4.2 收斂值分析
8.4.3 塑性區(qū)分析
8.4.4 最大主應力分析
8.4.5 接觸面應力分析
8.4.6 原因分析
8.5 本章小結
第9章 結論與展望
9.1 研究結論
9.2 展望
參考文獻