地鐵盾構(gòu)隧道管片接頭抗?jié)B與耐久性能演化研究.pdf

1、作為重大基礎(chǔ)設(shè)施城市軌道交通多修建于地下，存在服役環(huán)境復雜、可維修性差以及維護成本高等特點。對于軌道交通普遍采用的盾構(gòu)隧道而言，其管片接頭是襯砌的連接的重要部位同時也是薄弱環(huán)節(jié)，其耐久性問題相對突出且對隧道整體耐久性能有極其重要影響。
　　本文依托國家基礎(chǔ)研究發(fā)展計劃(973)《地下結(jié)構(gòu)性能與環(huán)境耦合作用機制》(2011CB013802)等課題為依托，以長沙地鐵隧道實際工程為背景，采用理論分析，試驗?zāi)M以及數(shù)值仿真等手段，對地下環(huán)

2、境下地鐵隧道管片接頭耐久性能演化進行系統(tǒng)地研究。
　　(1)在總結(jié)管片接頭服役環(huán)境常見影響因素的基礎(chǔ)上，從材料和結(jié)構(gòu)兩方面分析了管片接頭耐久性問題，提出了以抗?jié)B性能為指標的耐久性能評價標準。
　　(2)針對管片接頭服役環(huán)境，進行了地下水環(huán)境下管片接頭防水材料——三元乙丙橡膠加速老化試驗，得出了水環(huán)境下橡膠材料的性能劣化規(guī)律。由此構(gòu)建了接縫防水材料時變演化模型，分析了超彈性材料參數(shù)性能劣化規(guī)律。
　　(3)設(shè)計管片接頭抗

3、滲性能試驗裝置，進行了多種接觸狀態(tài)下接頭抗?jié)B性能試驗，著重研究了接頭滲流發(fā)生后其滲流變化規(guī)律。將接頭滲流視為平面狹縫滲流問題，提出了接頭應(yīng)力—滲流耦合模型，推導了接觸界面應(yīng)力—滲流耦合方程，分析了接頭變形狀態(tài)與滲流關(guān)系問題。
　　(4)采用數(shù)值計算方法，從局部與整體兩個層次分別建立管片接頭應(yīng)力松弛演化模型及盾構(gòu)隧道三維多尺度混合模型，引入防水材料時變演化模型，分析了襯砌結(jié)構(gòu)在服役周期內(nèi)接觸壓力變化及趨勢，結(jié)合接觸邊界應(yīng)力—滲流耦合