盾构隧道带榫环缝受力和变形修正计算方法
2021-07-06李明宇吴龙骥赵世永靳军伟
沈阳建筑大学学报(自然科学版) 2021年3期
关键词:变形
李明宇,吴龙骥,赵世永,靳军伟
(1.郑州大学土木工程学院,河南 郑州 450001;2.中铁十五局集团有限公司,上海 200070;3.中铁十五局集团城市轨道交通工程有限公司,河南 洛阳 471000)
盾构隧道是由管片与接缝构成的一个非连续的空间组合结构,接缝处通常采用螺栓连接,其刚度远小于管片,在受力后往往会产生相对较大变形,严重时将引发接缝渗漏和管片破损等病害。系统分析环缝受力和变形特征,对其构造合理优化,避免或减少大变形的发生,对于盾构隧道病害防治具有重要意义。
近年来,针对盾构隧道纵向不均匀受力变形和接缝处受力变形的研究日趋增多,璩继立[1]利用布辛奈斯克解求出隧道上部的附加应力,并求出隧道的纵向位移和内力。柯宅邦[2]、康成[3]、张勇[4]将隧道等效为梁模型,给出了地面堆载时盾构隧道纵向变形的线性解析解、非线性解析解。吴怀娜[5]、刘波[6]分别针对隧道实际剪切错台变形的特点,将隧道简化为均匀的铁木辛柯梁,提出了一种新的考虑环间剪切位错的纵向结构模型。叶飞等[7-9]分别考虑横向刚度和变形的影响,进一步对盾构隧道纵向等效抗弯刚度进行了修正计算分析。对于接缝处的受力变形研究,李守巨[10]通过理论分析给出了受拉区螺栓应力和受压区高度与衬砌管片极限应变之间的关系,陈代秉[11]对管片横纵向连接螺栓、螺栓预加力和螺栓安装扭矩等设计计算理论和方法进行了探讨。何川[12]通过解析推导证明了环接头的固有非线性,得到了不同载荷作用下环接头三维表面的刚度,提出了一种基于内力的环节点刚度迭代算法。……
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