鋼管混凝土拱架在地鐵隧道中的應用研究.pdf

1、鋼管混凝土結構具有承載力高、塑性和韌性好、施工方便、經(jīng)濟效益顯著等優(yōu)點，該結構已在我國得到了廣泛的應用，并在高層建筑、橋梁、地下結構及港口工程等建設中取得了巨大效益。目前，國內外學者對鋼管混凝土結構進行了大量研究，但是對鋼管混凝土拱架應用于地下工程支護方面的研究卻很少，因此開展鋼管混凝土拱架的研究具有重要的理論意義和工程實用價值。本文對城市地鐵隧道初期支護中的鋼管混凝土拱架進行了研究，主要包括以下幾個方面：
　　 (1)以拱架的

2、截面為研究對象，基于鋼管混凝土結構典型N/Nuo-M-Mu強度關系曲線，推導適合鋼管混凝土拱架的承載力計算公式。使用本文推導公式計算鋼管混凝土構件的極限承載力，將計算結果與相關文獻的試驗數(shù)據(jù)以及國家相應鋼管混凝土規(guī)程的計算結果進行比較，以驗證本文推導公式的可靠性。
　　 (2)由于巖土體質量和結構、地下水、洞室形狀和尺寸、初始地應力等因素的影響，作用在地鐵隧道結構上的荷載形式是不同的。本文探討了不同地質條件下作用在地鐵隧道結構上

3、的荷載形式，并歸納總結相應荷載的大小計算方法。
　　 (3)建立鋼管混凝土拱架的內力計算模型，推導拱架各截面的內力計算公式。將鋼管混凝土拱架的計算看作平面問題，用荷載結構法對其進行研究得到內力計算表，為鋼管混凝土拱架的設計計算提供理論依據(jù)。
　　 (4)以工程算例為研究背景，將鋼管混凝土拱架與型鋼拱架進行比較，當支護材料都達到極限承載能力時計算二者的支護成本，通過計算說明鋼管混凝土拱架優(yōu)越的經(jīng)濟性能。
　　 鋼管