盾构隧道管片及纵向接头力学性能数值模拟研究

摘要：

管片接头作为盾构隧道衬砌结构的薄弱部位,其力学行为直接反映隧道结构整体受力性能.考虑到接头由相邻管片连接而成,本文首先选用非线性有限元法对单个管片的静力响应开展研究,并与文献试验结果对比以验证数值模型.借此模型分析了混凝土剪胀角、拉压损伤行为等对管片结构力学行为影响.在此基础上,依托文献中管片纵向接头静载试验,详细地考虑了接头构造及接头处的相互作用,建立相应模型模拟试验加载过程,同时将数值分析结果与实测试验结果的破坏模式对比分析.基于提出的有限元模型,进一步研究了管片纵向接头力学特性随各关键因素变化规律,包括接头外侧间隙、螺栓倾斜角度及伸入管片长度、接缝两侧密封垫弹性模量和厚度,以及螺帽与手孔混凝土间初始接触状态.获得不同工况下接头挠度、接缝变形及接头转角等变化规律.

关键词：盾构隧道、管片、纵向接头、力学特性、数值模型

所属期刊栏目：15

分类号：U45(隧道工程)

在线出版日期：2020-04-24（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共12页

页码：1800-1810,1873