徐国文，王士民，代光辉，安哲立

(西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室，四川 成都 610031)

盾构隧道主要采用环向接头将多个弧形衬砌管片拼接成管片环，再通过纵向接头将管片环以通缝或错缝方式拼装[1]。由于盾构隧道管片接头较复杂，在盾构隧道模型试验过程中，如何考虑管片接头的力学效应是重要问题[2-4]。目前，盾构隧道管片接头的模拟主要有以下四种方式：

第一种以修正惯用法[5]作为理论依据，用管片衬砌环整体抗弯刚度的降低等效盾构隧道管片接头部位抗弯刚度的降低，如图1(a)所示。该相似试验模型由于无法反映管片衬砌接头部位的应力集中效应及接头转动等力学特性，管片内力和变形规律与原型隧道差别较大。

第二种采用螺丝+薄塑料片模拟环向接头及两环管片间的纵向接头[6]，如图1(b)所示，其中1为薄塑料片，2为螺丝。与第一种模型相比，该模型考虑接头部位的影响，采用其进行相似模型试验时获得管片衬砌结构的受力状态更为合理，但内外侧同时加薄塑料片的方式难以模拟管片接头的张开闭合效应。

第三种方式在环向接头部位管片外侧通过刚度等效进行割槽，割槽深度通过计算确定[7]，如图1(c)所示。由于模型为仅考虑拼装效应的平面应变模型，纵向接头采用刚度较大的钢棒模拟。

第四种方式也采用割槽模拟环向接头，不同的是其纵向接头根据等效刚度原理进行割槽[8]。

图1 管片接头模拟方式示意