隨服役年限的增加，我國大量已投入運(yùn)營的既有城市盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)面臨不同程度的損傷和老化，面對由全面建設(shè)階段向維護(hù)階段的過渡，如何保證既有城市盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)安全性和耐久性，如何提高既有隧道結(jié)構(gòu)的適用性和可維護(hù)性，如何有效的延長既有隧道結(jié)構(gòu)的服役壽命已成為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。因此，急需對既有盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)性能的評價方法進(jìn)行研究，做到早發(fā)現(xiàn)，勤維護(hù)，防患于未然。
論文以國家自然科學(xué)基金“地下混凝土襯砌結(jié)構(gòu)的耐久性與使用壽命”（批準(zhǔn)號５０６７８１３５／２００７）、國家科技支撐計劃“城市地下空間建造技術(shù)研究”（項(xiàng)目編號２００６ＢＡＪ２７８０２．０２）、國家高技術(shù)研究發(fā)展計劃（８６３計劃）“超大特長越江盾構(gòu)隧道建設(shè)核心技術(shù)研究＂子課題“隧道結(jié)構(gòu)的耐久性、可靠性研究”（項(xiàng)目編號２００６ＡＡｌｌＺｌｌ８）為依托。首先提出了既有盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)性能評價的指標(biāo)體系及其獲取方法，而后分別給出了盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的橫向和縱向狀態(tài)的解析表述方式，并以此為基礎(chǔ)提出了基于優(yōu)化反演分析的既有盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)損傷參數(shù)的識別方法，同時對我國第一條越江盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的縱向變形特性進(jìn)行了分析，最后提出了考慮毛細(xì)作用、滲透作用、擴(kuò)散作用、蒸發(fā)作用和管片螺栓電化學(xué)腐蝕的隧道襯砌結(jié)構(gòu)耐久性退化模型，同時提出了基于Ｂａｙｅｓｉａｎ條件概率和檢測數(shù)據(jù)的耐久性模型修正方法，并采用可靠度理論和Ｍａｒｋｏｖ鏈方法著重對由碳化和氯離子侵蝕導(dǎo)致退化的既有隧道結(jié)構(gòu)的剩余壽命和服役性能進(jìn)行了評價。論文主要研究內(nèi)容及成果如下：
１、論文討論了既有城市盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)評價體系的構(gòu)成及相應(yīng)的工作流程。既有盾構(gòu)隧道結(jié)構(gòu)的服役性能包括結(jié)構(gòu)的安全性和結(jié)構(gòu)的耐久性兩個方面，評價指標(biāo)體系包括整體性能的評價指標(biāo)、安全性能評價指標(biāo)和耐久性能評價指標(biāo)。
２、提出了結(jié)合初步調(diào)查，相關(guān)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)及計算分析制定了較為合理的從關(guān)鍵斷面到斷面內(nèi)具體檢測部位的檢測方案。將隧道結(jié)構(gòu)的檢測分為常規(guī)檢測和附加檢測，在每個檢測周期中，整個隧道結(jié)構(gòu)應(yīng)完全被檢測到，包括檢測方案規(guī)定的全部檢測項(xiàng)目和測點(diǎn)，同時根據(jù)結(jié)構(gòu)重分析結(jié)果選擇附加測點(diǎn)。檢測的頻率可根據(jù)結(jié)構(gòu)失效概率控制。
３、利用考慮隧道結(jié)構(gòu)抗彎剛度、縱向接頭和土體彈性抗力的解析模型，分別從隧道結(jié)構(gòu)斷面變形觀測和隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力觀測出發(fā)，通過優(yōu)化反演分析識別隧道襯砌混凝土的彈性模量和縱向接頭的轉(zhuǎn)動剛度。
４、給出考慮錯縫拼裝的隧道襯砌環(huán)縱橫向相互作用及彈性土體抗力作用的隧道結(jié)構(gòu)縱向性能表述方法，并對我國第一條越江隧道結(jié)構(gòu)的長期縱向變形行為進(jìn)行系統(tǒng)分析。
