公路隧道二衬钢筋装配化螺栓的接头设计

作     者：王永东 胡志豪 任雨桐 薛威 史林猛 郑蓉军 WANG Yongdong;HU Zhihao;REN Yutong;XUE Wei;SHI Linmeng;ZHENG Rongjun

作者机构：长安大学公路学院西安710064 

基　　金：国家自然科学基金(52278393) 陕西省交通厅科技项目(22-50K) 中央高校基本科研业务费专项资金(300102212904) 

出 版 物：《北京交通大学学报》 (JOURNAL OF BEIJING JIAOTONG UNIVERSITY)

年 卷 期：2024年第48卷第1期

页      码：54-65页

摘      要：针对公路隧道二衬钢筋现场焊接、绑扎效率低、质量控制难度大的弊端,基于直线型混凝土软化本构模型及钢筋应力应变关系,推导得到钢筋混凝土衬砌截面的极限承载力计算式.结合螺栓连接面极限承载力,以应力分布系数作为控制因素,将轴心压缩状态、大小偏心分界点以及纯弯状态时的最危险截面作为特征截面,控制钢筋混凝土截面极限承载力以及螺栓连接面极限承载力在特征截面处的大小,得到连接面处螺栓的设计方法 .选取某隧道隧址围岩参数及其断面尺寸、支护参数,运用得到的螺栓设计方法进行螺栓选型并设计连接面处的螺栓分布,给出钢筋预制节段的划分方案,通过数值模拟验证了二衬钢筋装配化螺栓的接头设计的合理性.研究结果表明:钢筋骨架采用螺栓装配化预制连接后,二衬结构的应力进行了重分布,应力与变形的增长速率放缓,并逐渐稳定.最终,左拱肩和左拱脚处的应力分别降低58%和53%,位移量同样有不同程度的降低;在拱底螺栓连接面,应力相较提高,但由于螺栓的高承载性能,隆起量反而有所降低,充分发挥了螺栓的性能,实现了结构优化.

主 题 词：隧道工程 二衬钢筋装配化 极限承载力 螺栓接头设计 结构优化 

学科分类：081406[081406] 08[工学] 0814[工学-地质类] 082301[082301] 0823[工学-农业工程类] 

核心收录：

D　O　I：10.11860/j.issn.1673-0291.20230061

馆 藏 号：203126694...