国家自然科学基金(51378388)
- 作品数：24 被引量：312H指数：11
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- 相关机构：同济大学上海隧道工程有限公司上海隧道工程股份有限公司更多>>
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- 相关领域：建筑科学交通运输工程矿业工程更多>>
- 大断面类矩形盾构隧道管片接头极限抗剪切承载力试验研究被引量：21
- 2019年
- 类矩形盾构隧道具有断面利用率大、覆土浅、施工成本低等优点,在城市高密度区域具有广泛的应用前景。相较于广泛使用的圆形隧道,类矩形隧道由于自身成拱效应较差,隧道肩部接头结构易产生较大的剪切荷载,有必要对接头的剪切性能进行研究。文章以某大断面类矩形盾构隧道为原型,以混凝土管片接头为试验对象,采用足尺试验方法对其抗剪切性能进行研究,归纳宏观破坏现象,获得了剪轴比(接头剪力/轴力)-相对错台量关系等整体力学响应特性,得到了剪力-螺栓应变曲线和剪力-混凝土表面应变等局部力学响应特性,并引入数字照相分析技术(DIC)对接头结构的开裂破坏全过程进行记录,分析剪切裂缝的扩展规律,最后对结构的抗剪承载性能进行评价。基于试验数据总结了管片错台随剪轴比的"四阶段"变化规律:克服摩擦阶段(剪轴比小于0.4)、间隙闭合阶段(剪轴比为0.4~0.75)、抗剪强化阶段(剪轴比为0.75~2.76)、屈服破坏阶段(剪轴比大于2.76)。试验结果表明,剪切荷载作用下该断面形式的大断面类矩形盾构隧道接头抗剪切屈服剪轴比为2.76,具有较好的抗剪切承载性能。研究成果可以为类似类矩形盾构隧道工程提供理论支撑和技术参考。
- 巩一凡丁文其龚琛杰姜弘
- 关键词：盾构隧道接头性能足尺试验
- 预应力锚索对沉管隧道接头力学特性影响研究被引量：8
- 2015年
- 沉管隧道接头作为整个隧道中的薄弱部位,其力学性能的好坏关系到整条隧道的防水和结构安全。为了分析预应力锚索对沉管隧道接头力学性能的影响,本文基于文克勒地基,建立了港珠澳沉管隧道荷载-结构法三维有限元模型,采用"初始应力法"对预应力锚索进行了模拟。考虑地基不均匀变化,通过对比分析施加预应力锚索对沉管隧道节段总体沉降,接头变形量,内力等的影响,得到以下结论:(1)施加预应力锚索能提高管节整体刚度,减小地基不均匀引起的差异沉降;(2)预应力锚索能有效控制节段接头的相对变位。
- 周舟丁文其刘洪洲景骞朱令
- 关键词：沉管隧道预应力锚索接头力学性能
- 硬塑高黏度地层盾构施工土体改良试验研究被引量：15
- 2016年
- 以上海6号土中盾构施工为研究背景,进行硬塑高黏度土体改良的室内试验.选择3种添加剂研究其对渣土性能的影响,并综合分析其最优注入率范围.研究表明:单独使用泡沫需在增加土样含水率到30.0%条件下,控制泡沫注入率(质量比,下同)为30.0%时较好;高分子材料和减黏剂则需在同样含水率下使其注入率分别为6.0%、5.5%时最佳;高分子材料和泡沫组合在高分子材料注入率、泡沫注入率分别为3%、20%时,减黏剂和泡沫组合在减黏剂注入率、泡沫注入率分别为3%、15%时效果更为合适.利用该配比方案进行现场掘进试验,所得结果可为类似地层盾构施工土体改良提供参考.
- 李培楠黄德中黄俊丁文其
- 关键词：土体改良注入率
- 盾构隧道微扰动施工控制技术体系及其应用被引量：51
- 2014年
- 为控制盾构隧道施工对周边建(构)筑物(群)的扰动影响,确保施工沿线的建(构)筑物(群)处于良好的服务状态,建立了盾构隧道的微扰动施工控制技术体系,该技术体系由施工前的查勘预测与抉择、施工过程中的监控量测与反馈控制和施工结束后的长期预测与控制三部分构成。施工前的查勘预测与抉择是基础,包括周边环境与场地的查勘、微扰动指标的制定、辅助保护措施的抉择及施工前的扰动预测等内容;施工过程中的监控量测与反馈控制是核心,由监控量测和动态反馈控制构成;施工结束后的长期预测与控制是延伸,是验证施工扰动程度和控制施工工后沉降的关键,在流变现象严重的地区尤为重要。微扰动施工控制技术体系在上海轨道交通11号线下穿越重要历史建筑物工程和10号线下穿越机场跑道工程中的成功应用,表明了该技术体系的正确性和重要性,为今后盾构隧道下穿越工程的施工控制提供了借鉴和参考。
- 朱合华丁文其乔亚飞谢东武
- 关键词：盾构隧道监控量测反馈控制
- 深层排水盾构隧道接缝防水密封垫形式试验研究被引量：33
- 2016年
- 国内大型深层排水隧道的建设目前尚无先例,技术上存在很多难题。深层排水隧道埋深一般达40 m及以上,需承受的水压力很高。深层排水隧道接缝采用内外双道密封垫,受盾构机规模的限制,其装配力不宜过大,且密封垫尺寸较小,不具备目前国内大型水下隧道密封垫厚、大的特点,防水能力将受到极大考验。因此,进行密封垫防水试验,确保弹性密封垫具有稳定的长期耐高水压性能显得格外重要。文章以广州深层排水盾构系统东濠涌试验段工程为依托,根据工程实际尺寸1∶1制作了弹性密封垫和混凝土试件,并利用自主设计的可三向加载高水压防水性能试验系统,进行了多组防水性能试验,总结了试验现象与规律,对接缝不同张开量、错位量情况下的接缝防水能力进行了比较,得到了相关规律,验证了深层排水盾构隧道接缝防水采用密封垫方案的可行性。
- 吴炜枫丁文其魏立新杨光华
- 关键词：弹性密封垫接缝防水模型试验
- 带接头盒矩形盾构接头正向抗弯三维有限元分析被引量：6
- 2018年
- 大弯矩小轴力的内力工况对大断面矩形盾构管片接头的构造设计提出了挑战。接头盒作为一种接头预埋件,其合理设计以及与混凝土共同受力机理值得研究。在梁-弹簧模型中接头抗弯转动弹簧刚度值具有明显的非线性,目前主要依靠足尺管片接头力学试验获取。鉴于数值模拟容易开展,同时基于某大断面盾构管片接头足尺抗弯力学试验数据,文章采用ABAQUS大型有限元软件建立了带有接头盒矩形盾构管片纵缝接头的三维精细化计算模型。针对这类带有接头盒的大断面盾构管片接头,重点考查在正弯矩工况下接头构造设计的合理性,研究轴力对接头正向抗弯性能的影响,分析接头的破坏形态。结果表明,正弯矩工况下接头的弯矩-转角全过程曲线可以简化为三折线模型;在一定范围内,轴力的施加可有效推迟管片接头进入塑性以及破坏阶段,而对各阶段抗弯刚度的数值影响并不明显。
- 马国民丁文其魏于量姜弘金跃郎
- 关键词：管片接头接头盒转动刚度
- 结构性剑桥模型的修正研究被引量：3
- 2013年
- Liu等通过对原状结构性土的压缩试验试验研究,分析了与修正剑桥模型研究的重塑土的变形特性的差异,基于修正剑桥模型的基础上提出了反映结构性影响的参数,建立了结构性剑桥模型。Liu等结构性剑桥模型物理意义明确,对结构性的表述简单,能较好的定性及定量反映结构性黏土的重要特性。然而,天然沉积软黏土的e?lnp压缩曲线在屈服后阶段的直线段不明显,并且不能全面、客观地反映天然沉积软黏土的压缩特性,给建立土体的结构性模型带来不便和误差。通过引入ln(1?e)?lnp双对数坐标,可以有效地改善天然沉积软黏土压缩曲线在e?lnp坐标中的非线性关系,克服了假定天然沉积软黏土e?lnp线性压缩曲线不能真实反映天然沉积软黏土的压缩性质的缺点,建立了天然沉积软黏土在双对数坐标下的修正结构性剑桥模型。
- 刘鹏丁文其
- 关键词：结构性参数
- 大断面矩形盾构隧道管片接头极限抗弯承载力试验被引量：14
- 2017年
- 为了研究大断面矩形盾构隧道管片接头结构的力学性能及其极限承载能力和极限破坏状态,进行了该管片接头的极限抗弯承载力试验。试验在同济大学自主研发的盾构隧道管片接头试验加载系统中进行,采用Datataker数据采集系统记录了接头试件在荷载作用下的力学性能变化过程,同时采集并记录了该接头的破坏过程和最终破坏形态。通过分析管片接缝张角、接头处挠度以及双排螺栓应力随接头处弯矩荷载的变化,对该管片接头结构力学性能变化及破坏全过程进行研究,并将其分为3个阶段:弹性变化阶段(弯矩小于450kN·m)、塑性发展阶段(弯矩为450~800kN·m)、屈服破坏阶段(弯矩大于800kN·m)。试验结果表明:正弯矩荷载下该断面形式的大断面矩形盾构隧道管片接头屈服弯矩为800kN·m,极限抗弯承载力为884kN·m,均远大于该管片接头设计荷载(534kN·m),意味着试验的大断面矩形盾构隧道管片接头可满足抗弯设计的要求,并为类似工程提供参考。管片接头试件的最终破坏形态表明,除了传统圆形盾构隧道管片接头试验中常见的接缝混凝土受压屈服破坏、接头螺栓受拉屈服破坏以外,所研究的大断面矩形盾构隧道纵缝接头出现了新的破坏形态,即接头盒断裂和锚固失效。
- 金跃郎丁文其姜弘魏于量龚琛杰
- 关键词：接头性能足尺试验矩形盾构破坏模式
- 类矩形盾构土体开挖与切削数值模拟分析研究被引量：3
- 2016年
- 随着大城市地下空间的日益饱和,类矩形盾构在地下空间利用率和对周围环境影响方面的优势得以凸显,越来越受重视。然而类矩形盾构在实际的设计与施工中却面临着盾构推进控制、开挖面稳定、同步注浆机理及工艺、软弱土层处理改良等诸多难点,且目前国内缺乏相应研究。文章结合宁波地铁3号线类矩形盾构试验段工程,根据国内外相关技术研究现状,结合理论分析并通过数值模拟手段,对类矩形盾构隧道的开挖施工进行了综合分析研究,研究包括离散元的切削分析与有限元的开挖模拟分析;总结了环境影响规律,提出了有效的控制措施,可为今后类矩形盾构隧道在宁波乃至全国范围内轨道交通工程中的应用提供技术支持。
- 唐涛丁文其黄德中谢东武李培楠
- 关键词：离散元方法开挖面稳定性
- 考虑温度影响的苏通GIL综合管廊盾构隧道接缝防水设计研究被引量：3
- 2020年
- 随着电力建设的快速推进,综合管廊盾构隧道开始逐渐运用到实际工程。在盾构隧道中,防水是一个十分重要的课题。区别于一般盾构隧道,深层电力综合管廊盾构隧道接缝防水除了要面对高水压的挑战之外,还需考虑隧道内高温对接缝防水密封垫的影响。结合实际工程,采用理论公式分别计算出内外道密封垫温度为28.8℃和19.0℃。之后在前人研究基础上,计算较高温度下密封垫的应力松弛系数,分析温度对密封垫防水性能指标的影响。接着通过试验,验证数值计算模型,并基于模型对密封垫防水性能进行分析计算。最后,优化得到适用于实际工程的接缝防水密封垫。
- 肖明清刘浩谢俊陈俊伟丁文其
- 关键词：盾构隧道温度影响接缝防水
