【摘 要】
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综合管廊与隧道相比最大的特点是埋深较浅,现阶段对于管廊的研究主要是在隧道的基础上进行的,没有针对综合管廊埋深较浅这一最重要的特性进行针对性设计。综合管廊断面形式也与隧道一样,都是圆形或方形,而对于其他断面的管廊鲜有研究。而圆形与矩形断面管廊在受力与变形方面难以达到平衡,并且没有考虑支护形式与管廊主体相结合的支护形式。 本文提出一种与倾斜支护相结合的新型六边形管廊体系,并通过模型试验与数值模拟相结
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综合管廊与隧道相比最大的特点是埋深较浅,现阶段对于管廊的研究主要是在隧道的基础上进行的,没有针对综合管廊埋深较浅这一最重要的特性进行针对性设计。综合管廊断面形式也与隧道一样,都是圆形或方形,而对于其他断面的管廊鲜有研究。而圆形与矩形断面管廊在受力与变形方面难以达到平衡,并且没有考虑支护形式与管廊主体相结合的支护形式。
本文提出一种与倾斜支护相结合的新型六边形管廊体系,并通过模型试验与数值模拟相结合的方法对该管廊的横向刚度有效率、弯矩修正系数进行了研究,并且分析了该管廊在静力、动力条件下的变形、受力。主要内容如下:
设计了一个针对不同拼装方式管廊线加载的模型试验,由于模型比较复杂,使用3D打印机制作模型。通过模型试验得到六边形管廊在线加载模式下4个方向的变形特征与横向刚度有效率以及错缝拼装各接缝处的弯矩修正系数,并给出建议值。用FLAC3D软件模拟试验工况,通过对比数值模拟结果与试验结果,发现两者吻合程度较高以此验证了数值模拟的正确性。
本文使用FLAC3D软件模拟了不同拼装方式管廊在土里的变形特征与内力,并且得到在土里真实加载模式下的横向刚度有效率要大于线加载模式下的,这是由于管廊周围土体对管廊有环箍作用。并且弯矩修正系数的规律决定了错缝拼装模式下相邻环弯矩的大小规律。
使用数值模拟研究了静力与动力模式下六边形管廊在考虑开挖回填、不考虑开挖回填、有无斜桩支护等工况下的弯矩、变形模式。考虑开挖效应的管廊均比不考虑开挖效应的管廊弯矩大。斜桩对管廊变形有一定限制作用。
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