海底隧道襯砌裂縫控制關鍵技術研究.pdf

1、廈門翔安海底隧道屬國內首次興建的海底隧道，與常見的山嶺隧道相比照，在海底隧道襯砌結構裂縫的設計和分析計算方面，將具有若干與一般隧道不盡相同的技術關鍵問題，亟待在設計施工中著重反映，而這些在一般的隧道結構設計中通常都不另作專門考慮。鑒于此，論文結合廈門翔安海底隧道工程的設計實踐，圍繞海底隧道鋼筋混凝土襯砌裂縫控制問題，對海底隧道裂縫形成機理、襯砌裂縫參數(shù)的計算模式、襯砌模型試驗等進行了較深入的系統(tǒng)分析研究，運用模糊邏輯控制理論建立海底隧道

2、襯砌溫度應力裂縫模糊控制系統(tǒng)，并結合可靠度理論進行了裂縫控制模糊隨機可靠性分析。文中的一些研究在國內外均尚為罕見，因而具有較好的創(chuàng)意性。本論文的主要研究內容如下： (1)海底隧道襯砌的裂縫問題主要是由混凝土的自身特性、圍巖壓力和高水頭外水壓、溫濕度等環(huán)境條件變化及混凝土施工養(yǎng)護工藝等多方面因素所決定的。論文在統(tǒng)計分析了44條隧道襯砌裂縫成因及擴展規(guī)律的基礎上，應用數(shù)據(jù)挖掘理論、邏輯診斷理論和粗集理論對海底隧道鋼筋混凝土襯砌裂縫的

3、形成機理進行了探究，并用實例說明該項分析工作的可行性。 (2)論文通過有關模型試驗探討了鋼筋混凝土偏壓構件裂縫發(fā)生和發(fā)展的演變規(guī)律，對模型構件加載下的裂縫擴展寬度、擴展速度及擴展加速度進行了分析，據(jù)以判斷裂縫的發(fā)展趨勢及穩(wěn)定性，并在此基礎上有助于提出更為合理而有效的裂縫控制措施，使能進行海底隧道襯砌的限裂設計。 (3)結合當前公路隧道設計中采用的幾種規(guī)范的實際情況，論文分析了隧道襯砌結構裂縫參數(shù)的計算公式應用于海底隧道襯

4、砌計算中存在的若干問題，并將計算結果與試驗結果進行了對比分析，裂縫最大寬度計算值與試驗值相差較大，相差幅度為2～5倍?；趶椥缘鼗旱睦碚摵陀嬎惴椒ń⒘怂淼酪r砌的控制微分方程，根據(jù)圣維南原理推導出了裂縫間距相應中心角應滿足的卓越方程，并由此得出了隧道襯砌在不利荷載組合作用下產生的裂縫間距，進而分別確定了在相同和不同裂縫間距情況下的裂縫寬度，認為可以采用論文建議的方法分弧段進行裂縫參數(shù)計算。 (4)運用模糊控制理論，論文初步研