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第163期 深中通道沉管隧道钢壳混凝土组合结构设计关键技术

2022-11-16 15:47
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【52监测网】第163期 深中通道沉管隧道钢壳混凝土组合结构设计关键技术

第114期 低空遥感技术在城市轨道交通勘测设计中的应用

52监测网专家报告分享-第163期

《深中通道沉管隧道钢壳混凝土组合结构设计关键技术》
黄清飞 中交公路规划设计院有限公司

目录

一、工程概况
二、结构方案比选
三、关键技术创新
四、意义与展望

内容介绍

一、工程概况

地理位置


• 十三五国家重大工程;《粤港澳大湾区发展规划纲要》点名要求加快建设的目前唯一在建项目;对国家粤港澳大湾区战略实现有显著意义。(注:该报告为2020年汇报内容)

工程规模


“桥、岛、隧、水下枢纽互通”超大型复杂跨海集群工程,综合技术难度高;
• 项目路线全长23.977km,隧道长度6845m,设置互通立交四处,含深圳机场全地下互通;

技术标准


隧道总体布置


管节横断面构造


二、结构方案比选

为什么用钢壳混凝土组合结构?如何应用钢壳混凝土组合结构?


既有类似工程为什么用钢壳混凝土组合结构?场地狭小、无干坞用地、便于浮态浇筑!


深中通道为什么要采用钢壳混凝土组合结构?

(★ 规范下载:http://bbs.52jiance.cn/thread-39025-1-1.html)

三、关键技术创新

如何应用钢壳混凝土组合结构?更合理、更科学——创新既有成果,站在巨人肩膀上——继承既有成果

关键技术创新——消化吸收既有成果
• 内外面板+横、纵隔板——抗弯压、斜截面抗剪、形成隔舱;
• 纵向角钢——抗剪连接件,保证混凝土与面板的有效结合;
• 纵向角钢+横向扁钢——增强内外面板施工期刚度;
• 1个浇注孔+4~8个排气孔——合理配置保证混凝土浇筑质量;


关键技术创新——深入审视既有成果
巨人的肩膀是否完全坚实平坦有力?
• 计算方法考虑稍理想:未考虑浇筑缺陷脱空影响,未考虑混凝土抗剪作用;
• 设计理论适用范围溢出:可适当钢板最大厚度25mm;
• 规范体系不适用:分项系数、强度取值、计算模型均有差异;
• 细部构造还有优化空间:板肋形式、节点方案、板肋组合方案可优化;


关键技术创新——创新既有成果

◆ 机理试验及设计理论创新
• 连接件抗剪性能及设计理论;
• 抗弯性能及设计理论;
• 斜截面抗剪性能及设计理论;


机理试验及设计理论创新——抗剪连接件
◆ 角钢作为抗剪连接是既有案例的重要特征——角钢和T型钢的性能差异、脱空定量影响是我们研究的目标
• 角钢和T型钢尺寸:L80、L150、L180、L200;
• 型材厚度:8mm、10mm、12mm;
• 脱空高度:10mm、20mm;
• 腹板开孔:开孔率0、20%;
• 加载方向:正向、反向;
• 混凝土受力状态:受压、受拉;


机理试验及设计理论创新——抗弯性能及设计理论


机理试验及设计理论创新——抗剪性能及设计理论


结构构造创新——模型试验
◆ 试验目的
• 钢壳构造优化;
• 钢壳制作工艺优化;
• 自密实混凝土性能验证;
• 浇筑参数、工艺优化;
◆ 试验设计
• 足尺模型;
• 单隔舱模型;


结构构造创新——构造优化


钢壳制造加工创新——智能制造生产线


管节预制创新——智慧工地智能化浇筑


混凝土质量缺陷检测手段创新——无损检测新技术


四、意义与展望


意义:深中通道为国内组合结构大跨步夯实了理论基础及实践基础
展望一:钢壳混凝土组合结构将迅速向常规市政沉管隧道工程渗透!
展望二:钢壳混凝土组合结构将显著拓宽大跨、大荷载结构适用范围
展望三:钢壳混凝土组合结构必将对我国基础建设发挥显著推动作用

《深中通道沉管隧道钢壳混凝土组合结构设计关键技术》
黄清飞 中交公路规划设计院有限公司

注:本内容仅供个人研学交流,版权归原作者所有


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亿呀~亿呀~
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