上海青草沙水源地原水工程中的输水管线工程规模巨大,条件复杂。在建立了全三维精细化模型的基础上,采用ALE有限元方法,在超级计算机上研究了大管径、长距离、大规模输水隧道工程关阀水锤现象。总结了关阀时间、隧道距离等对水锤现象的影响和规律,对现有关阀方案提供了理论基础和优化方向。最终为工程实际运营管理提供了参考依据。
纵缝转角刚度、纵缝(环缝)剪切刚度和弯矩传递系数是盾构隧道衬砌结构计算模型中的关键参数,历来是本领域研究的重点和热点。结合青草沙水源地原水工程,通过管片接头原型荷载试验,对上述关键计算参数进行研究。试验结果表明正弯矩作用下接头转角刚度符合双直线模型,负弯矩作用下转角刚度近似成线性,而且不同的接头构造情况下纵缝转角刚度值和其变化规律不同。在纵缝和环缝剪切试验中,管片间的错动随荷载变化过程分为3个阶段,其中错动主要发生在第二阶段。弯矩传递试验表明弯矩传递系数随着荷载的增大而减小。并且当纵缝转角刚度较大时,弯矩传递系数较小,反之亦然。最后结合试验结果,给出了盾构隧道衬砌结构计算模型关键参数具体取值范围和一些有益的结论,以供盾构隧道衬砌结构设计计算参考。
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