鋼筋混凝土頂管力學(xué)特性與承載力試驗(yàn)研究
發(fā)布時(shí)間:2021-01-24 16:35
頂管法施工是一種環(huán)境有好的、現(xiàn)代化的隧洞、管道施工方法。該工法具有對環(huán)境的擾動(dòng)小,造價(jià)低,周期短等優(yōu)點(diǎn),在市政工程中得到廣泛使用。隨著城市發(fā)展的需要,頂管頂進(jìn)長度和承受的軸向頂推力不斷增大,按常規(guī)設(shè)計(jì)的頂管發(fā)生破損事故時(shí)有發(fā)生。本文采用理論分析、數(shù)值模擬、模型試驗(yàn)相結(jié)合的研究方法,開展高強(qiáng)混凝土頂管軸向受力變形與承載力研究,對解決長距離頂管破損問題具有重要的理論意義和應(yīng)用價(jià)值。本文首先分析了現(xiàn)行頂管在頂推力和圍巖共同作用下受力變形計(jì)算理論,引入混凝土三向應(yīng)力狀態(tài)下的破壞準(zhǔn)則,給出了高強(qiáng)混凝土頂管軸向極限承載力計(jì)算公式。其次,基于相似理論,開展了原材料頂管物理模型試驗(yàn),試驗(yàn)表明,鋼筋豎向配筋率和混凝土強(qiáng)度等級成非線性正比關(guān)系,配筋率從0.4%提高到0.5%管體的豎向承載力提高了15.53%,混凝土強(qiáng)度等級從C50提高到C60管體的豎向承載力提高了27.37%;并基于試驗(yàn)結(jié)果給出了頂管豎向承載力半理論半經(jīng)驗(yàn)計(jì)算公式。分析了豎向配筋率、混凝土強(qiáng)度等級、以及軸向頂推力與圍巖作用的之比對頂管承載力的影響。最后,采用ANSYS計(jì)算軟件,分析了豎向配筋率、混凝土強(qiáng)度等級、以及軸向頂推力與圍巖作用的之...
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)進(jìn)度圖
圖 3 混凝土強(qiáng)度對應(yīng)力應(yīng)變的影響Fig2 The influence of Concrete strength on stress-strain curv上圖表示不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的比較,從上圖我們點(diǎn):凝土的應(yīng)力峰值與混凝土的強(qiáng)度等級有關(guān),強(qiáng)度越高混凝土的強(qiáng)度等級混凝土到達(dá)峰值是的應(yīng)變也不一樣,高強(qiáng)混凝土峰值通混凝土 0.002。凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線在下降段時(shí),其二者的表現(xiàn)出的趨勢也不一到達(dá)峰值后的下降階段線段比較陡峭,而普通混凝土下降較 高。下降階段越陡峭說明混凝土的脆性越大,而且脆性與混凝土度越大脆性越明顯。而普通混凝土下降平緩,更多的表現(xiàn)出延現(xiàn)這樣的差異是因?yàn)楫?dāng)混凝土受到外荷載作用時(shí),內(nèi)部出現(xiàn)裂發(fā)展產(chǎn)生滑移時(shí),此時(shí)粗集料已經(jīng)被剪斷,故混凝土抗外荷載應(yīng)力應(yīng)變曲線上即為曲線下降段下降較陡。
混凝土在泊松比 的不同主要集中在非區(qū)別,美國的 ACI 委員會(huì)經(jīng)過試驗(yàn)研究比在 0.2~0.28 之間。但是在非彈性階段松比小于普通混凝土。管受力分析頂進(jìn)過程中即受到周圍土層的壓力又受節(jié)先對其受到的單一的力作用下進(jìn)行分析如下。受到圍壓作用時(shí)截面應(yīng)力均布荷載作用,可以簡化為厚壁圓筒在對稱問題,按照彈性理論,頂管各個(gè)截
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深基巖凍結(jié)井筒外層井壁力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 徐進(jìn),姚直書,王鳳嬌,李必達(dá). 煤炭技術(shù). 2016(11)
[2]巖石厚壁圓筒試驗(yàn)破壞的細(xì)觀力學(xué)機(jī)制[J]. 周喻,吳慶良,杜曉偉,吳順川,高永濤. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(09)
[3]特厚表土層鋼板混凝土復(fù)合井壁豎向承載力試驗(yàn)研究[J]. 姚直書,余貴華,程樺,榮傳新. 巖土力學(xué). 2010(06)
[4]特厚沖積層凍結(jié)井壁受力機(jī)理與設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 姚直書,程樺,黃小飛. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[5]深厚沖積層高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁力學(xué)特性研究[J]. 榮傳新,王秀喜,程樺,姚直書. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(S1)
[6]鋼管頂管設(shè)計(jì)計(jì)算方法的研究[J]. 彭夏軍,毛煒,葛春輝. 特種結(jié)構(gòu). 2007(03)
[7]疏水沉降地層豎向可縮性井壁附加力分布規(guī)律研究[J]. 程樺,蘇俊,姚直書. 巖土力學(xué). 2007(03)
[8]深表土中高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]. 姚直書,程樺,楊俊杰. 煤炭學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]用ANSYS模擬鋼筋混凝土的常見問題與對策[J]. 齊鋒,張有才,湯廣田. 焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(04)
[10]現(xiàn)代非開挖地下管線施工方法及適用范圍[J]. 張偉,王鵬. 地質(zhì)與勘探. 1998(01)
碩士論文
[1]西部地區(qū)凍結(jié)井筒內(nèi)層井壁力學(xué)特性研究[D]. 吳娟.安徽理工大學(xué) 2013
[2]深厚表土中復(fù)合井壁受力及結(jié)構(gòu)形式研究[D]. 侯俊友.河南理工大學(xué) 2012
[3]新型單層凍結(jié)井壁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究[D]. 易典.安徽理工大學(xué) 2010
[4]雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁豎向承載力研究[D]. 余貴華.安徽理工大學(xué) 2008
本文編號:2997572
【文章來源】:安徽理工大學(xué)安徽省
【文章頁數(shù)】:79 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
技術(shù)進(jìn)度圖
圖 3 混凝土強(qiáng)度對應(yīng)力應(yīng)變的影響Fig2 The influence of Concrete strength on stress-strain curv上圖表示不同強(qiáng)度混凝土的應(yīng)力應(yīng)變關(guān)系的比較,從上圖我們點(diǎn):凝土的應(yīng)力峰值與混凝土的強(qiáng)度等級有關(guān),強(qiáng)度越高混凝土的強(qiáng)度等級混凝土到達(dá)峰值是的應(yīng)變也不一樣,高強(qiáng)混凝土峰值通混凝土 0.002。凝土應(yīng)力應(yīng)變曲線在下降段時(shí),其二者的表現(xiàn)出的趨勢也不一到達(dá)峰值后的下降階段線段比較陡峭,而普通混凝土下降較 高。下降階段越陡峭說明混凝土的脆性越大,而且脆性與混凝土度越大脆性越明顯。而普通混凝土下降平緩,更多的表現(xiàn)出延現(xiàn)這樣的差異是因?yàn)楫?dāng)混凝土受到外荷載作用時(shí),內(nèi)部出現(xiàn)裂發(fā)展產(chǎn)生滑移時(shí),此時(shí)粗集料已經(jīng)被剪斷,故混凝土抗外荷載應(yīng)力應(yīng)變曲線上即為曲線下降段下降較陡。
混凝土在泊松比 的不同主要集中在非區(qū)別,美國的 ACI 委員會(huì)經(jīng)過試驗(yàn)研究比在 0.2~0.28 之間。但是在非彈性階段松比小于普通混凝土。管受力分析頂進(jìn)過程中即受到周圍土層的壓力又受節(jié)先對其受到的單一的力作用下進(jìn)行分析如下。受到圍壓作用時(shí)截面應(yīng)力均布荷載作用,可以簡化為厚壁圓筒在對稱問題,按照彈性理論,頂管各個(gè)截
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]深基巖凍結(jié)井筒外層井壁力學(xué)特性試驗(yàn)研究[J]. 徐進(jìn),姚直書,王鳳嬌,李必達(dá). 煤炭技術(shù). 2016(11)
[2]巖石厚壁圓筒試驗(yàn)破壞的細(xì)觀力學(xué)機(jī)制[J]. 周喻,吳慶良,杜曉偉,吳順川,高永濤. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2016(09)
[3]特厚表土層鋼板混凝土復(fù)合井壁豎向承載力試驗(yàn)研究[J]. 姚直書,余貴華,程樺,榮傳新. 巖土力學(xué). 2010(06)
[4]特厚沖積層凍結(jié)井壁受力機(jī)理與設(shè)計(jì)優(yōu)化[J]. 姚直書,程樺,黃小飛. 西安科技大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(02)
[5]深厚沖積層高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁力學(xué)特性研究[J]. 榮傳新,王秀喜,程樺,姚直書. 巖石力學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2008(S1)
[6]鋼管頂管設(shè)計(jì)計(jì)算方法的研究[J]. 彭夏軍,毛煒,葛春輝. 特種結(jié)構(gòu). 2007(03)
[7]疏水沉降地層豎向可縮性井壁附加力分布規(guī)律研究[J]. 程樺,蘇俊,姚直書. 巖土力學(xué). 2007(03)
[8]深表土中高強(qiáng)鋼筋混凝土井壁力學(xué)性能的試驗(yàn)研究[J]. 姚直書,程樺,楊俊杰. 煤炭學(xué)報(bào). 2004(02)
[9]用ANSYS模擬鋼筋混凝土的常見問題與對策[J]. 齊鋒,張有才,湯廣田. 焦作工學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2003(04)
[10]現(xiàn)代非開挖地下管線施工方法及適用范圍[J]. 張偉,王鵬. 地質(zhì)與勘探. 1998(01)
碩士論文
[1]西部地區(qū)凍結(jié)井筒內(nèi)層井壁力學(xué)特性研究[D]. 吳娟.安徽理工大學(xué) 2013
[2]深厚表土中復(fù)合井壁受力及結(jié)構(gòu)形式研究[D]. 侯俊友.河南理工大學(xué) 2012
[3]新型單層凍結(jié)井壁結(jié)構(gòu)試驗(yàn)研究[D]. 易典.安徽理工大學(xué) 2010
[4]雙層鋼板高強(qiáng)混凝土復(fù)合井壁豎向承載力研究[D]. 余貴華.安徽理工大學(xué) 2008
本文編號:2997572
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