沉管隧道节段接头力学行为试验研究与理论分析

摘要

近年来,随着我国跨江跨海隧道的不断增加,沉管法施工逐渐得到重视。接头是沉管隧道中很薄弱但非常关键的环节,管节的不均匀沉降会导致接头的错位与张开,给接头剪力键受力情况带来很大威胁,因此对沉管隧道节段接头进行力学行为试验研究与理论分析具有重要的实用价值。本文依托港珠澳跨海大桥工程,运用模型试验、数值仿真计算等手段对沉管隧道节段接头进行了具体分析。具体研究成果有:
　　1.对既有大比例尺路基沉降平台进行研发,形成了能够完成大比例尺试验的新型多功能加载沉降试验平台;
　　2.通过试验与数值分析,确定了不均匀沉降对节段接头剪力键受力影响;
　　3.通过对不同试验工况数据进行分析,发现管节之间产生差异沉降对其他相邻节段接头影响相对较小;
　　4.通过对各种典型工况的具体分析,确定了各典型工况下的最不利受力位置与各剪力键的荷载分配原则。

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第一章 绪论

1.1研究的背景及意义

1.2国内外资料收集与分析

1.3沉管隧道特点及接头部位的构造

1.4本文研究的内容、方法与技术路线

第二章 模型试验理论基础与材料选取

2.1概述

2.2模型试验几何比尺确定

2.3相似原理及相似比的确定

2.4试验模型设计

2.5模型试验剪力键材料的确定

2.6模型配合比试验

2.7试件力学性能试验

2.8小结

第三章 试验平台研发与模型制作

3.1概述

3.2试验平台的简介

3.3试验台构成

3.4试验平台改造

3.5物理模型制作

3.6试验准备

3.7小结

第四章 大比尺模型试验

4.1概述

4.2试验目的

4.3试验方案

4.4测试元件与辅助设施介绍

4.5试验流程

4.6试验工况

4.7试验数据分析

4.8小结

第五章 沉管模型节段接头数值模拟

5.1概述

5.2数值计算流程图

5.3工程背景

5.4三维数值模型计算

5.5计算结果分析

5.6小结

第六章 结论与建议

6.1主要结论

6.2进一步研究建议

参考文献

致谢