工程项目无损检测管理论文提纲

论文题目：在役隧道衬砌结构承载性能的劣化—耗散机理与防治方法研究

摘要：随着我国工程建设的快速发展,隧道数量日益增多,作为地下空间结构物,隧道长期埋设于地层内部,工程地质和水文地质条件复杂多变,鉴于早期隧道设计、施工及运营管理经验的局限,大量在役隧道存在不同程度的结构病害,其中以衬砌裂损问题尤为突出。面对即将普遍存在的隧道“带病服役”状况,对隧道衬砌结构的劣化-耗散机理以及防治方法的研究将具有很强的理论价值和现实工程意义。本文以八盘山隧道整治维修工程为依托,基于详细的现场调查和统计资料,结合有限元模拟计算,对在役隧道承载性能的劣化-耗散机理以及防治方法进行了深入的研究,主要研究内容与成果如下:1、根据对八盘山隧道衬砌裂损状况的调查与统计,介绍了衬砌裂损病害的现场检测方法与内容,详细论述了衬砌裂缝的类型、分布及其定量描述,全面归纳总结了衬砌裂损的危害以及主要诱因。2、综合分析了碳化作用、有害离子、碱集料反应、冻融循环四个方面的因素对混凝土结构的劣化机理;介绍了线弹性断裂力学和弹塑性断裂力学的基本原理;阐述了衬砌结构裂损-耗散的基本理论;并论证了基于Abaqus的扩展有限元原理分析裂损衬砌结构的合理性。3、使用Abaqus软件建立无损与裂损隧道衬砌结构的有限元计算模型,对裂损衬砌结构的承载性能和稳定性进行了分析研究,得出裂损衬砌结构的受力特性以及稳定性的变化规律。4、对现有的关于隧道裂损衬砌结构的定性和定量评定标准进行了归纳总结,并以此为基础,结合前文有限元分析结论,以裂纹临界深度15cm作为补充指标,对原有评定准则予以修正,提出八盘山隧道类似工程项目的安全性评定标准;并依据八盘山隧道衬砌的实际裂损状况,制定了具体的整治维修方案。

关键词：隧道;衬砌裂损病害;劣化机理;防治方法

学科专业：结构工程

摘要

abstract

第一章 绪论

1.1 研究目的与意义

1.2 国内外研究现状

1.2.1 隧道衬砌结构的劣化机理研究现状

1.2.2 隧道裂损衬砌结构的防治方法研究现状

1.3 本文研究内容和技术路线

1.3.1 研究内容

1.3.2 技术路线

第二章 八盘山隧道衬砌病害调查与分析

2.1 工程概况

2.1.1 工程简介

2.1.2 地质构造

2.1.3 地层岩性

2.1.4 水文地质条件

2.2 衬砌裂缝的形态特征

2.2.1 裂缝的类型及分布

2.2.2 裂缝的定量描述

2.3 衬砌裂缝的产生原因

2.3.1 二衬外力作用

2.3.2 设计因素

2.3.3 施工因素

2.4 隧道衬砌裂缝的现场调查与分析

2.4.1 衬砌裂损调查

2.4.2 衬砌裂损分析

2.4.3 衬砌裂损原因

2.5 本章小结

第三章 在役隧道衬砌结构劣化-耗散机理的理论分析

3.1 混凝土材料劣化机理

3.1.1 碳化作用

3.1.2 有害离子

3.1.3 碱集料反应

3.1.4 冻融破坏

3.2 断裂力学基本理论

3.2.1 断裂模式

3.2.2 断裂判据

3.3 混凝土断裂力学

3.3.1 混凝土线弹性断裂力学

3.3.2 混凝土弹塑性断裂力学

3.4 在役隧道衬砌结构裂损-耗散机理的理论分析

3.4.1 衬砌结构的耗散机理

3.4.2 基于耗散机理的结构裂损分析

3.5 基于Abaqus的扩展有限元分析

3.5.1 Abaqus软件简述

3.5.2 扩展有限元理论

3.6 本章小结

第四章 八盘山隧道裂损衬砌结构的数值模拟分析研究

4.1 计算模型及相关参数

4.2 隧道裂损衬砌结构的受力分析

4.2.1 无损衬砌结构分析

4.2.2 带裂缝衬砌结构分析

4.3 隧道裂损衬砌结构的稳定性研究

4.3.1 裂损衬砌结构的稳定性评价方法

4.3.2 裂损衬砌结构的稳定性分析

4.4 本章小结

第五章 在役隧道衬砌结构裂损的防治方法研究

5.1 裂损衬砌结构的安全性评价

5.1.1 定性评定标准

5.1.2 定量评定标准

5.1.3 定量和定性相结合的评定标准

5.1.4 基于裂缝深度的评定标准

5.2 衬砌裂损的预防措施

5.2.1 设计方面

5.2.2 施工方面

5.2.3 衬砌混凝土材料

5.3 衬砌裂损的治理对策

5.3.1 围岩加固

5.3.2 衬砌结构加固

5.4 八盘山隧道衬砌裂损维修方法

5.4.1 衬砌背后空洞处治

5.4.2 衬砌裂缝处治

5.5 本章小结

第六章 结论

致谢

参考文献