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作者:何应道;柳献;吴鑫林;张肇一;李一伦;
单位:中铁第四勘察设计院集团有限公司;同济大学土木工程学院;
摘要:为研究新型接头盾构隧道在极限工况下衬砌结构和新型接头的受力性能和变形趋势,总结衬砌结构长期服役期间可能出现的破坏模式,以南京江心洲污水收集系统二通道新建工程为背景,开展采用快速连接件的盾构隧道三环衬砌结构整环足尺试验。通过加载和卸载模拟隧道的设计工况和极限工况,观察试验期间管片裂缝发展趋势,同时通过传感器测量衬砌结构和接头的变形及内力,得到新型接头盾构隧道衬砌结构的破坏链与破坏机理。试验结果表明:(1)衬砌结构整体变形呈“横鸭蛋”模式,极限工况下结构顶部主筋内侧受拉、外侧受压,接头较多的腰部变形较大;(2)纵缝接头在结构达到弹性极限前张开量较小,达到弹性极限时接头张开量最大为4.47 mm。同时,经过极限工况试验总结破坏模式发现,衬砌结构从受力到破坏共经历3个阶段:弹性-弹塑性-塑性,最终结构由于形成多个塑性铰而整体失稳破坏。接头连接件受力也经历弹性-弹塑性-塑性3个阶段,塑性阶段又可分为应力停留、下降和增长3种模式。
关键词:盾构隧道;;快速接头;;整环足尺试验;;内力和变形;;破坏模式
基金资助:国家自然科学基金项目(52078376)