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以南京长江隧道为工程背景，将自行研制的水压装置应用于南京长江隧道管片衬砌主体结构的相似模型实验研究中，并采用相似模型试验的研究手段，对于不同水压条件下水下盾构隧道管片主体结构的力学行为进行了系统研究，并针对高水压条件、均匀与非均匀水压条件对于管片衬砌主体结构受力的影响进行了分析，研究结论可为类似工程的设计、施工和研究提供借鉴。