矩形盾构管片接头抗剪试验研究

某一大型隧道拟采用矩形盾构施工,其管片接头处除弯矩和轴力外,剪力作用也不容忽视。通过对2组管片接头的现场抗剪试验研究,验证其抗剪承载能力。研究了矩形盾构接头在复合抗剪、考虑安装误差、凹凸榫单独抗剪3种工况下的性能,具有一定的指导意义。     

中心城区既有地下空间二次扩建改造的方法探究

由于地表建筑以及地下管道等情况复杂,故在对中心城区既有地下空间进行扩建时存在很多难题。以某待建工程为例,提出了一种采用水平顶管+内部结构托换的施工工艺进行水平向地下空间扩展施工的新方法,并利用数值软件分析了施工过程中可能出现的12种工况,对其结构的整体受力以及最不利工况下的应力进行了分析。计算结果表明,水平顶管与内部结构托换相结合的施工方法能够满足工程需求。     

深埋排水盾构隧道钢纤维混凝土高刚性接头受力特性试验研究

为解决深埋排水盾构隧道管片衬砌的受力和变形问题,需在管片结构中采用高刚性接头。高刚性接头构造复杂,在施工及承载过程中容易出现接头位置混凝土开裂及手孔局部破坏现象,进而影响接头的承载与防腐性能。对钢纤维混凝土(SFRC)和钢筋混凝土(RC)高刚性管片接头开展正弯矩试验,研究钢纤维对深埋排水盾构隧道高刚性接头受力性能的影响。研究结果表明：在高刚性接头中掺入适量钢纤维可有效提高接头的承载及抗裂能力。SFRC高刚性接头和RC高刚性接头的混凝土开裂荷载相同,但SFRC高刚性接头达到正常使用极限状态时的荷载抗力为RC高刚性接头的1.2倍。与RC高刚性接头相比,SFRC高刚性接头的承载力提高约15%;且接头破坏后,SFRC高刚性接头受压区与手孔附近混凝土裂缝的数量、宽度及分布范围相较于RC高刚性接头明显减小。     

错缝拼装下管片宽度对盾构隧道力学行为的影响

采用可以考虑管片接头力学性能的壳-弹簧计算模型,对错缝拼装下具有不同管片宽度厚度的盾构隧道的力学性能进行了模拟分析。根据管片接头的受力平衡条件与变形,推导了管片接头转动弹簧刚度与轴向弹簧刚度的关系。基于环向接头的无量纲转动弹簧系数对计算模型的参数进行了统一,从而使各个数值分析模型的结果具有可比性。对壳-弹簧模型的计算结果与传统梁－弹簧模型的结果进行了对比分析,分析结果表明随着管片宽度的增加,二者解析结果的差呈现出递增趋势。依据壳-弹簧模型的计算结果,将弯矩在管片方向上进行精细化分析,研究表明弯矩在管片宽度方向上的分布是非均匀的,在管片端部有集中的现象。根据管片宽度与弯矩分布的关系,建立了弯矩集中度的概念,提出了管片边部强梁的优化配筋方案。