【碩士】公路隧道健康狀態(tài)診斷方法及病害結(jié)構(gòu)計算模型研究【2009】

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內(nèi)容簡介

　　學科專業(yè)：結(jié)構(gòu)工程　　授予學位：工學碩士　　學位授予單位：同濟大學土木工程學院　　學位年度： 2009年　　隨著我國交通事業(yè)的飛速發(fā)展，公路網(wǎng)的進一步完善，隧道修建的數(shù)量越來越多，但隨之而來的，公路隧道的病害問題也越來越嚴重?，F(xiàn)階段，我國公路隧道病害的評判和整治還停留在經(jīng)驗階段，并無一套科學、合理的隧道健康狀況評價模型和襯砌結(jié)構(gòu)安全性能判定方法。為此，本文通過相關研究，建立了一整套比較科學的公路隧道健康狀況定量評價方法和診斷模型；同時，建立了基于地層-結(jié)構(gòu)法的結(jié)構(gòu)安全性能計算模型，實現(xiàn)了對病害隧道結(jié)構(gòu)襯砌的力學分析和安全評價?？v觀全文，主要研究內(nèi)容如下：　　1、根據(jù)診斷指標的相關選取原則，建立了公路隧道健康狀態(tài)綜合診斷指標體系和公路隧道健康評價等級；給出了襯砌材質(zhì)劣化、襯砌裂縫、襯砌背后空洞、襯砌變形、襯砌剝落、滲漏水及其衍生病害的定性和定量判定標準；采用改進的層次分析法-乘積標度法確定了各評判指標之間的相對權重；利用Cauchy分布模型建立了各評判指標的隸屬函數(shù)；結(jié)合隧道病害評判自身的特點，創(chuàng)建了新的模糊運算法則，以此建立了公路隧道健康狀態(tài)的模糊綜合評價模型，實現(xiàn)了對公路隧道健康狀態(tài)的定量化評價?！　?、在隧道病害分類和量化的基礎上，建立了基于地層-結(jié)構(gòu)法荷載計算原理的襯砌結(jié)構(gòu)安全性計算模型，并以此計算分析了襯砌厚度不足、強度不足、襯砌背后空洞等病害的量化參數(shù)對襯砌結(jié)構(gòu)安全性能的影響程度；將地層-結(jié)構(gòu)法計算模型的分析結(jié)果與前人的荷載-結(jié)構(gòu)法計算模型的分析結(jié)果進行了對比，得出了襯砌厚度不足、強度不足、襯砌背后空洞等病害對于隧道襯砌結(jié)構(gòu)安全性能的影響規(guī)律?！　?、以清連線一級公路中的六甲洞隧道為工程依托，選取了一段具有代表性的病害隧道，利用建立的公路隧道健康狀態(tài)綜合評價模型和襯砌結(jié)構(gòu)安全性能計算模型對所選的病害隧道區(qū)段以及區(qū)段內(nèi)典型病害斷面進行了相關計算分析和評價，為病害隧道區(qū)段的后期改造和加固提供了相關的理論依據(jù)?！　?

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