鐵路隧道裝配式襯砌力學(xué)特性研究.pdf

1、從預(yù)制技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀看,地下工程的預(yù)制技術(shù)的研究,是從兩個(gè)方面開展的,一是部分預(yù)制的方法,另一個(gè)是全部預(yù)制的方法.采用預(yù)制構(gòu)件,不僅提高了工程質(zhì)量,還可以縮短工期,降低成本.同時(shí)提高了隧道施工的工業(yè)化程度.尤其對改善隧道內(nèi)的施工環(huán)境更是明顯的.尤其對于鐵路隧道的成本降低以及提高鐵路隧道的施工質(zhì)量.因此很有必要對裝配式鐵路隧道的力學(xué)特性進(jìn)行研究.該文用數(shù)值分析的手段,對裝配式襯砌不同的接頭計(jì)算模式分別進(jìn)行了有限元分析,主要內(nèi)容如下:(1)

2、修正剛度法可以通過改變管片接頭處的剛度折減系數(shù)來很好的模擬接頭的受力機(jī)理,但是剛度折減系數(shù)的選擇無疑是很難的.(2)梁-彈簧模型可以通過將管片接頭處簡化成三個(gè)彈簧:軸向彈簧、切向彈簧及抗彎彈簧來模擬接頭,但是它本身存在一個(gè)缺點(diǎn)就是無法模擬實(shí)際中管片上螺栓的偏心情況.(3)梁-接頭模型它可以很好的模擬接頭的受力機(jī)理,但是在其彈簧剛度的確定時(shí)存在一定的難點(diǎn).如果能準(zhǔn)確的確定彈簧的剛度系數(shù),那么數(shù)值模擬結(jié)果就能很好的接近實(shí)際的受力情況.(4)

3、通過運(yùn)用接觸力學(xué)的理論,將管片與管片的接頭抽象成為兩個(gè)體與體的接觸問題,在管片處的螺栓采用有限元中的實(shí)體螺栓預(yù)緊單元進(jìn)行模擬,這樣不但考慮了管片與管片處的法向剛度接觸而且考慮了管片與管片間的切向接觸剛度.這種模型是更能接近實(shí)際的力學(xué)模型.(5)由于襯砌背后壓漿的不完全,可能存在空洞情況.應(yīng)用有限元進(jìn)行模擬,對9種不同工況下的襯砌的穩(wěn)定性及安全性進(jìn)行了評價(jià).結(jié)果得出在襯砌背后存在空洞的時(shí)候,仰拱的穩(wěn)定性是需要特別考慮的.在實(shí)際裝配時(shí)應(yīng)該采