王安华，周 年

（1、南昌轨道交通集团有限公司 南昌330038；2、江西省药品检验检测研究院，国家药品监督管理局中成药质量评价重点实验室，江西省药品与医疗器械质量工程技术研究中心 南昌330029）

随着我国交通强国建设的提出，轨道交通快速发展，全国已开通轨道交通城市共43 座，其中开通地铁城市40座。为进一步优化交通结构，许多城市开始建造公路、铁路、地铁等共用的大型跨江（河）盾构隧道。这些大型隧道直径在10 m 以上，一旦发生火灾，特别是大型火灾，隧道内急剧升温，高达1 000 ℃以上，进而影响隧道结构防水和安全。

一般而言，盾构管片可通过原材料、混凝土配合比等措施达到自防水效果；接头则是盾构隧道防水薄弱环节，需采用橡胶条进行防水。［3-4］因此，本文从试验［5-8］、软件模拟［8-13］、计算分析等角度，对大型盾构隧道接头张开变形、温度与防水关系进行研究。

1 接头高温试验

采用北京地下直径线管片，C50 混凝土，内径10.5 m，外径11.6 m，厚0.55 m，环宽1.8 m，接头M36螺栓连接，设内外2道防水橡胶条，设计防水水压1.3 MPa。试验荷载F=250 kN，N=158 kN；采用ISO834 升温曲线［14］，时长120 min 和180 min，在橡胶条处设温度测点，接头处设位移计测张开值（见图1、表1）。

图1 管片接头试验示意图Fig.1 Schematic Diagram of Segment Joint Test

2 数值模拟

应用ANSYS 软件模拟高温下管片接头并进行数值分析，其中管片采用solid70 三维实体单元［15］，螺栓采用link33杆单元，进而建立三维模型（见图2a）。

表1 管片接头高温试验工况Tab.1 High Temperature Test Cases of Segment Joint

按试验条件数值模拟，得到高温条件下，不同时间的管片接头的张开变化（见图2b）。

图2 接头数值分析模型及数……