【摘 要】
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渗漏水问题一直是影响隧道服役性能的重要隐患。由于毗邻构筑物施工外部荷载致使隧道受偏压发生结构变形,同时伴随管片开裂及接缝张开使隧道结构的变形加剧,导致隧道发生渗漏水。对隧道管片力学行为与防水性能研究具有重要意义。本文综合运用文献调研、理论分析、数值计算、模型试验以及防水试验等方法对隧道管片接头力学行为与防水性能进行研究。主要研究内容如下:（1）基于管片结构接缝与密封垫的连接形式,研究了服役隧道管片
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渗漏水问题一直是影响隧道服役性能的重要隐患。由于毗邻构筑物施工外部荷载致使隧道受偏压发生结构变形,同时伴随管片开裂及接缝张开使隧道结构的变形加剧,导致隧道发生渗漏水。对隧道管片力学行为与防水性能研究具有重要意义。本文综合运用文献调研、理论分析、数值计算、模型试验以及防水试验等方法对隧道管片接头力学行为与防水性能进行研究。主要研究内容如下:（1）基于管片结构接缝与密封垫的连接形式,研究了服役隧道管片接缝防水机理和力学特性,建立了隧道管片接缝密封垫力学模型,推导出在管片受力各阶段的密封垫接触应力计算公式,分析了密封垫防水性能的影响因素与接触应力关系。（2）通过ABAQUS建立管片接缝数值仿真模型,分析隧道管片重点防水位置的力学行为,得出不同偏压条件下管片接头内力变化与变形规律;根据模拟结果选取最不利接缝开展局部缩尺模型试验,试验结果与模拟结果对比有较好的一致性。（3）基于理论分析与模型试验得到的应力环境与变形范围,构建接缝密封垫细部数值模型,分析不同接缝开口、错位、接缝密封垫截面形状下管片接头密封垫的应力分布特征,得到了隧道管片接头密封垫接触应力规律。（4）开展隧道管片接头防水性能试验,通过试验研究得出了密封垫在轴向压力下压缩量、结构接头接缝位移与水压力关系等有关防水性能的影响;分析不同防水试验结果并对比分析管片密封垫数值模拟与防水试验,得到了管片接头接触应力与水压力关系的防水标准。
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