水下隧道工程健康监测浅析.pdfVIP

龚 吴等 ：水下隧道工程健康监测浅析 l09 水下隧道工程健康监测浅析 龚 吴， 盛克苏 【暨南大学力学与土木工程系 ． 广东 广州 510632) 【摘 要】 提出了对水底隧道进行健康监测的概念，并以建设中的F-~H洲头咀隧道为研究对象，根据水底隧 道工程的结构特点，对其进行静力和动力分析，建立了水下隧道工程的健康监测模型，并对数据采集方案进行了 探讨。 【关键词】 沉管隧道；健康监测 【中图分类号】 TU289 【文献标识码】B 【文章编号】 1001—6864{2006)05—0109—03 ANALYSISOFHEALTH M ONITORING ON n厦MERSED TI L GONG Hao ，SttENG Ke—SU (DepartmentofMechanicsCivilandEngineering，JinanUniversity，Guangzhou510632，China) Abstract：Inthispaper，theconceptofhealthmonitoringon the immersedtunnelisgiven．Staticand dynamicforceanalysesareinvestigatedbyfiniteelementprocedureontheZhoutouzuitunnelinGuangzhou．A healthmonitoringmodelonimmersedtunneliscreatedandaprojectofdatagatheringisraisedaccordingto thecharacteristicsofimmersedtunne1． Keywords：immersedtunnel；healthmonitoring 0 引言 装在水底隧道重点区域的健康监测系统，能对隧道整体受力 水底沉管隧道是 目前 比较先进 的穿越江河 、海峡的结构 状况进行实时监测或周期性监测 ，向人们提供隧道健康状况 形式，相 比桥梁和传统掘进隧道 ，这种隧道的修建技术因其 的重要信息。 显著的优点而在国外被广泛采用，全世界已经修建了一百多 1 隧道工程简介 条沉管隧道 。但 由于 国内外沉管隧道 的结构设计各 国尚无 广州市洲头咀隧道连接海珠区和芳村区，隧道穿越珠江 专用的沉管隧道设计规范，而 目前在我 国内地也仅建成 四条 处江面宽度约 400m，通航维护水深 6m，采用沉管隧道方式 ， 沉管隧道，故对其整体结构特性尚未有成熟研究，对其在运 双 向六车道 ，隧道横断面为双孑L一管廊形式，沉管段 395m， 行中的状态也缺乏足够准确的了解。结构健康监测是用于 管节为 4节。管段纵向截面示意 图如 图 1。 监测建筑物在使用过程 中的结构安全状态 的有效方法 。安 图1 隧道纵向截面示意图 隧道横断面根据使用功能、降低能耗 、减少环境污染、结 载 ，包括交通荷载、建造过程 中的变化荷载 、压舱荷载；③环 构受力、事故处置 、视觉效果等因素进行横断面设计和 比选 境荷载 ，有水流荷载、地震荷载等 ；④灾害荷载 ，如船只碰撞 、 确定沉管段横断面如图2所示 ，横断面总宽 30．6m。 爆炸、洪水、塌方和渗水等引起 的荷载。抗震分析是隧道结 2 沉管隧道受力性态分析 构受力分析的重点。 沉管隧道在实际使用 中的荷载包括 ：①永久荷载主要 目前世界各国的沉管隧道设计规范中基本上部采用 了 有 ：沉管结构 自重、水压、土压和沉管内路面铺装材料 自重、 以下分析方法 ：横断面分析采用响应位移法或