大断面水下盾构隧道结构力学特性

　　前言
　　第一章 绪论
　　第一节 水下盾构隧道
　　一、国外概况
　　二、国内现状与发展趋势
　　第二节 盾构隧道衬砌结构体系与分析方法
　　一、结构体系
　　二、分析理论
　　三、研究方法
　　第三节 需解决的问题及途径
　　第四节 研究思路和对象
　　第二章 管片接头数值模拟与加载试验
　　第一节 接头连接方式和构造
　　一、接头构造
　　二、接头连接方式
　　三、接头防水
　　第二节 接头力学性能数值分析
　　一、接头分析模型的发展
　　二、有限元模型的建立
　　三、计算结果与分析
　　四、小结
　　第三节 管片接头加载试验
　　一、试验装置与准备
　　二、抗弯试验
　　三、抗剪试验
　　四、螺栓抗拔试验
　　五、小结
　　第三章 管片结构的理论分析与数值模拟
　　第一节 概述
　　一、分析方法
　　二、影响管片衬砌结构内力与变形的因素
　　第二节 经典梁一弹簧模型
　　一、概况
　　二、管片厚度
　　三、分块方式
　　四、拼装方式
　　五、小结
　　第三节 三维壳体结构计算模型
　　一、计算模型
　　二、成果分析
　　三、配筋问题
　　四、小结
　　第四节 管片结构三维局部结构施工分析
　　一、工程现象和分析
　　二、计算模型的建立
　　三、主要成果分析
　　四、局部应力场分布
　　五、小结
　　第四章 管片衬砌结构相似模型试验
　　第一节 概述
　　一、模型试验概况
　　二、对高水压问题的认识
　　第二节 相似模型试验
　　一、相似关系
　　二、相似材料的研制
　　三、接头模拟和模型制作
　　四、试验装置和工作原理
　　五、量测项目
　　六、试验分组和试验步骤
　　第三节 隧道结构与地层相互作用特征
　　一、水压
　　二、土压
　　三、非均布水压
　　四、地层条件
　　五、小结
　　第四节 不同水压下隧道管片衬砌结构分块方式和拼装方法
　　一、分块方式
　　二、拼装方法
　　三、小结
　　第五节 施工中壁后注浆缺陷对管片衬砌结构的力学影响
　　一、试验概况
　　二、周边全注浆与无注浆的试验结果比较
　　三、不同部位的注浆缺陷的试验结果比较
　　四、小结
　　第五章 管片衬砌结构原型加载试验
　　第一节 试验装置及试验方法
　　一、试验装置及加载原理
　　二、量测项目
　　三、试验准备
　　第二节 原型组合环管片加载试验
　　一、衬砌形式及加载过程
　　二、试验内力分析
　　三、数值内力分析
　　四、位移分析
　　五、接缝张开
　　六、小结
　　第三节 原型单环管片加载试验
　　一、衬砌形式及加载过程
　　二、试验内力分析
　　三、数值内力分析
　　四、位移分析
　　五、接缝张开
　　六、小结
　　第四节 破坏特征分析
　　一、错缝拼装
　　二、通缝拼装
　　三、小结
　　第六章 管片衬砌结构现场试验
　　第一节 概述
　　一、工程地质概况
　　二、试验断面
　　第二节 现场试验设备和量测项目
　　第三节 现场试验设备安装与测试
　　一、设备的安装
　　二、数据采集与处理
　　第四节 现场试验结果分析
　　一、地中位移分析
　　二、地层孔隙水压力分析
　　三、地层土压力分析
　　四、整环结构弯矩分析
　　五、整环结构轴力分析
　　六、隧道纵向应力变化规律分析
　　七、小结
　　参考文献

　　    何川，1964年6月出生，重庆市人，日本早稻田大学工学博士，现任西南交通大学土木工程学院地下工程系主任、教授、博士生导师。教育部“长江学者”特聘教授、国家杰出青年科学基金获得者、“新世纪百千万人才工程”国家级人选、“大型及复杂交通隧道工程”教育部创新团队学术带头人、四川省有突出贡献的优秀专家、四川省学术和技术带头人及詹天佑专项科技奖获得者。长期在长大交通隧道领域开展基础与应用性研究工作，先后主持承担了863计划、973计划、国家自然科学基金、国家火炬计划和国家重点新产品计划等国家及省部级重大工程研究课题50余项。主要研究方向有：高海拔地区大型交通隧道修建与营运技术；水下隧道及地铁盾构隧道结构设计理论；长大交通隧道营运防灾与节能控制方法等。在学术期刊发表论文150余篇（其中被SCI和EI收录55篇），获授权国家专利13项（其中发明专利6项）、国家软件著作权5项；以第一或第二完成人获省部级科技进步一等奖4项、二等奖4项，以第一完成人获国家科技进步二等奖1项。近年来主持开展了多项有关水下盾构隧道的研究课题，包含863计划“大型跨江海隧道结构力学特征及整体化设计方法研究”、973计划“复杂环境作用下地下结构的长期安全性及其预测方法”、国家自然科学基金“大型跨江海盾构法隧道施工期流固耦合问题研究”、国家杰出青年科学基金“长大交通隧道建设与营运关键科学问题”以及武汉长江隧道、南京长江隧道、狮子洋隧道、重庆长江排水隧道和沪通铁路黄浦江隧道等我国多座大型水下盾构隧道的结构关键技术课题。
　　    张建刚，1974年10月出生。山东郓城人，国家一级注册结构工程师，2008年获西南交通大学桥梁与隧道工程专业工学博士学位。现为山东农业大学水利土木工程学院力学系讲师，主讲《隧道工程》和《桥梁结构》等课程，主要研究方向为盾构隧道结构设计理论、结构维修与加固等。在核心期刊发表学术论文12篇，其中EI收录5篇，编写教材1部（副主编）。攻读博士学位期间参研了国家863计划、国家自然科学基金以及针对武汉长江隧道、南京长江隧道等重大工程的多项科研课题。
　　    苏宗贤，1980年4月出生，祖籍广东潮州，2009年获西南交通大学桥梁与隧道工程专业工学博士学位，现就职于港珠澳大桥管理局，主要从事水下隧道及大桥的工程建设和科研管理工作。已发表学术论文10篇，其中EI收录4篇。曾获全国大学生数学建模比赛二等奖、茅以升科技教育基金工程教育学生奖。攻读博士学位期间参研了国家863计划、国家自然科学基金以及针对南京长江隧道、狮子洋隧道等重大工程的多项科研课题。

　　    《大断面水下盾构隧道结构力学特性》以著者近年在大型水下盾构隧道领域的研究成果为主要内容，以管片衬砌的结构力学特性分析为主线，系统地阐述了大断面水下盾构隧道的结构理论体系及分析方法，详细地介绍了相似模型试验、结构原型试验及现场测试的具体细节和相关研究成果。全书依托具体工程实例，对大断面水下盾构隧道管片衬砌结构的设计和施工方面的诸多理论与技术问题进行了剖析，对实际工程具有参考价值。
　　    《大断面水下盾构隧道结构力学特性》可供从事盾构隧道设计、施工、建设管理的科技人员使用，也可作为高等院校隧道工程专业师生的参考用书。