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沉管隧道健康监测研究

龚昊  
【摘要】:与桥梁相比,沉管隧道在跨越水道上有许多优势,如不妨碍通航,可全天候通行,维护费用低,使用寿命长等。随着我国经济的发展和我国对建设水底隧道技术的全部掌握,沉管隧道必将成为穿越河流、港湾、海底的重要形式。然而,沉管隧道一般修建在软弱地层中,埋置浅,受地震影响大,同时由于沉管隧道的重要性及其在水下的特殊性,一旦破坏将产生灾难性的后果,因此,对沉管隧道的健康状况的及时掌握十分必要,结构健康监测系统非常适合对这种大型土木工程结构进行实时监控。健康监测系统作为新近发展起来的仿生智能系统,它对重大结构的损失进行实时监测,及时发现结构内部损伤的位置和程度,预测结构的性能变化和剩余寿命并做出维护决定。结构健康监测已经成为未来工程的必然要求,也是土木工程学科发展的一个重要的领域和热点。 本文以拟建中的广州市洲头咀隧道为研究对象,结合地下结构的计算理论,利用有限元软件对其进行静力和地震作用下的动力分析,对建立适合沉管隧道结构特点的健康监测系统进行了探索性研究,并通过模拟结构刚度损伤和隧道沉降来验证了该系统的有效性。


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