學(xué)科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程
授予學(xué)位：工學(xué)碩士
學(xué)位授予單位：xx大學(xué)
學(xué)位年度： 2010年
以西安地鐵1號線區(qū)間盾構(gòu)隧道為研究背景，根據(jù)相似理論設(shè)計了大比例(1：5)盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)300斜穿地裂縫的物理模型試驗，對盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)的變形破壞特征和作用機理進行了試驗研究。試驗結(jié)果表明：
(1)結(jié)構(gòu)變形破壞模式以整體剪切變形為主，局部有扭轉(zhuǎn)變形，剛開始沉降時有整體彎曲趨勢；
(2)地裂縫垂直位錯量在20cm范圍內(nèi)，地裂縫活動對穿越地裂縫帶的盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)的影響范圍主要在上盤14．17環(huán)和下盤18．19環(huán)，上盤的13環(huán)和下盤的20環(huán)變形破壞較輕，其余管片環(huán)變形破壞不明顯，考慮管片環(huán)外徑D=I．2m，上述管片變形破壞范圍相應(yīng)于上盤1．25D至下盤0．75D；
(3)管片襯砌結(jié)構(gòu)300斜穿地裂縫變形破壞不對稱，地裂縫帶附近襯砌結(jié)構(gòu)成偏壓狀態(tài)，與正常結(jié)構(gòu)所受載荷不同；
(4)隨著地裂縫錯動位移增大，盾構(gòu)管片襯砌結(jié)構(gòu)位錯也較大。因此，盾構(gòu)管片襯砌結(jié)構(gòu)不適用于地裂縫活動強烈的地質(zhì)環(huán)境。
利用通用有限元軟件ANSYS對模型試驗進了行數(shù)值模擬分析，數(shù)值計算結(jié)果與物理模型試驗結(jié)果的對比分析表明，兩種方法得到的管片襯砌結(jié)構(gòu)的位移、應(yīng)力、應(yīng)變等變化規(guī)律具有較好的一致性。
本文研究成果豐富了地裂縫復(fù)雜地質(zhì)環(huán)境中盾構(gòu)隧道管片襯砌結(jié)構(gòu)的變形破壞機理等方面的理論，對西安地鐵工程及類似地質(zhì)環(huán)境中地鐵穿越地裂縫的工程設(shè)計具有較重要的參考價值。
