深中通道沉管临时锚拉系统承载性能足尺模型试验

作     者：闫磊 韩恒 贺拴海 徐国平 高亚斌 YAN Lei;HAN Heng;HE Shuan-hai;XU Guo-ping;GAO Ya-bin

作者机构：长安大学旧桥检测与加固技术交通行业重点实验室陕西西安710064 中交公路规划设计院有限公司北京100088 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFB1600300) 陕西省自然科学基础研究计划项目(2021JM-171) 陕西省交通运输厅科研项目(21-63K) 

出 版 物：《中国公路学报》 (China Journal of Highway and Transport)

年 卷 期：2022年第35卷第10期

页      码：47-54页

摘      要：为了评估深中通道沉管水下对接时临时锚拉系统的承载安全性,利用模型试验的方法对锚拉系统的传力机理及安全冗余进行了研究。首先,利用数值方法对锚拉系统进行了仿真模拟,得到了目标荷载作用下各构件的响应并明确了加载分级标准;其次,制作了临时锚拉系统的1∶1足尺模型,利用自平衡加载的方式进行了变形及应力测试。为模拟施工现场偏差,对其设置横向及竖向各5 cm预偏量,采用千斤顶加载至结构屈服。试验结果表明:随着分级荷载的递增,锚板、肋板、拉杆应力及台座位移在结构屈服前均呈线性增长规律。当单根拉杆荷载递增至试验荷载1 000 kN时,试验台座相对位移量为5.6 mm,锚板及肋板的最大Mises应力分别达到183.1 MPa及187.5 MPa,距设计强度295 MPa和280 MPa有37.9%及33.0%的设计安全冗余;在1.4倍试验荷载下,试验台座相对位移量为7.7 mm,肋板最大Mises应力为285.3 MPa,已达到其设计强度,此时锚板最大Mises应力为258.5 MPa,设计安全冗余降为12.4%;在1.85倍试验荷载下,试验台座的相对位移量达到10.8 mm,肋板率先屈服,结构已经失效,此时锚板最大Mises应力为355.0 MPa,屈服安全冗余仅为9.0%,对应的拉杆应力为606.1 MPa,屈服安全冗余为27.4%。由此得出,该锚拉系统设计安全冗余较充足,建议将7.7 mm作为现场施工位移控制的参考值。研究成果可为同类沉管临时锚拉系统的设计及施工提供重要参考。

主 题 词：隧道工程 沉管 足尺模型试验 承载性能 安全评估 锚拉系统 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0818[工学-交通运输类] 0837[0837] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.19721/j.cnki.1001-7372.2022.10.005

馆 藏 号：203115451...