张 力, 封 坤,∗, 肖明清 , 苟 超, 龚彦峰 , 唐 曌

(1. 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; 2. 中铁第四勘察设计院集团有限公司, 湖北 武汉 430063; 3. 水下隧道技术湖北省工程实验室, 湖北 武汉 430063)

0 引言

近年来,我国陆续规划和开工建设了一批涵盖铁路、公路、城市地铁等领域的大型跨江海水下盾构隧道工程,如武汉长江隧道、南京长江隧道、广深港高速铁路狮子洋隧道等,普遍具有规模和投资巨大、长度超长、断面超大、承受水压高等特点,建设难度急剧增加,对管片衬砌结构承载能力及其长期安全性提出了更高要求。目前,我国盾构隧道结构分析及工程设计中,普遍采用经典梁-弹簧模型、壳-弹簧模型等对管片衬砌进行力学分析,通常采用管片接头抗弯刚度Kθ来表征接头结构的传力特性及其受力后表现出的非线性特质对衬砌整体受力的影响,使抗弯刚度Kθ的合理取值对衬砌结构整体受力准确评价显得至关重要。对于大断面盾构隧道,随着隧道断面增大,管片接头数量增多,盾构隧道衬砌结构受力对管片接头力学参数的取值更为敏感。同时,管片接头在承受较大的荷载时,其变形和受力的规律与小变形、小荷载阶段存在明显区别,其抗弯刚度随内力的变化规律也有所不同,接头抗弯刚度随着荷载变化常发生动态变化。考虑到既有抗弯刚度计算方法的复杂性,对接头不同受力阶段进行抗弯刚度取值规律研究,提出一套准确而简明的公式,对于结构分析以及工程设计具有重要意义。……