孙越峰 鲁 亮 柳 献 王秀志 王维朋

（1.同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092；2.上海申通地铁集团有限公司技术中心，上海201103）

地铁盾构隧道整环衬砌结构三维有限元分析

孙越峰1，*鲁 亮1柳 献1王秀志2王维朋2

（1.同济大学结构工程与防灾研究所，上海200092；2.上海申通地铁集团有限公司技术中心，上海201103）

利用大型通用有限元软件ABAQUS建立地铁盾构隧道整环衬砌结构的三维有限元模型，计算分析衬砌环在试验荷载工况下的荷载—变形关系曲线、变形过程中隧道管片的内力发展过程；计算分析试验荷载工况下衬砌环直径变形量发展至一定收敛限值时，进行钢板加固，并继续计算完成荷载-变形全过程关系曲线、变形过程中隧道管片的内力发展过程。通过与试验结果的对比分析，有限元计算结果与试验结果两者的变化规律是一致的；计算结果在反映结构应力／应变分布规律方面有重要参考作用。

地铁盾构隧道，衬砌结构，有限元分析，荷载位移曲线

1 概 述

基于地铁隧道变形治理的实际工程需求，上海申通地铁集团有限公司和同济大学近期完成了“上海地铁盾构隧道足尺整环衬砌结构极限承载能力试验研究课题”［1］。本文以此为背景，利用大型通用有限元软件ABAQUS建立衬砌结构的三维有限元模型，计算分析地铁盾构隧道衬砌环在试验荷载工况下的荷载（竖向荷载）—变形（直径变形量）关系曲线、变形过程中隧道管片的内力发展过程；计算分析试验荷载工况下地铁盾构隧道衬砌环直径变形量发展至一定收敛限值时，进行钢板加固，并继续计算完成荷载（竖向荷载）—变形（直径变形量）全过程关系曲线、变形过程中隧道管片的内力发展过程。……