超大直径盾构隧道接头抗弯性能影响因素研究

摘要：

为研究超大直径盾构隧道接头抗弯性能及其影响因素,依托北京东六环改造工程,通过ABAQUS有限元软件建立管片-接头三维精细化数值模型,充分考虑材料非线性和衬砌结构局部几何特征,开展不同条件下的超大直径盾构隧道接头抗弯性能数值模拟研究.通过设置多组压弯荷载组合工况,对比分析了不同轴力、斜螺栓角度和螺栓预紧力条件下接头抗弯刚度和极限承载力的变化规律,得到了接头转角与抗弯强度的对应关系,揭示了不同因素对接头抗弯性能的影响趋势,分析了螺栓接头沿长度方向的应力分布特征.结果表明:超大直径盾构隧道接头的弯矩-转角曲线大致可分为3个阶段,即快速上升段、平稳增长段和下降段.随着轴力的增大,接头的抗弯刚度呈现增长趋势,且轴力较小时增速较快;接头的极限抗弯承载力也与轴力呈正相关,增加轴力可大幅提升接头极限抗弯强度;随着斜螺栓角度的增加,接头抗弯刚度表现为先增后减的变化趋势.当斜螺栓角度为56°时,接头的抗弯刚度最大.随着斜螺栓角度的增大,管片接头的极限抗弯承载力在不断提高;螺栓预紧力对接头的极限抗弯承载力影响较小,但对接头抗弯刚度存在显著影响;接头连接螺栓在接缝面附近位置表现出一定程度的应力集中,其余位置应力相对较小.

关键词：隧道工程、抗弯性能、数值模拟、盾构隧道、超大直径

所属期刊栏目：39

分类号：U455.43(隧道工程)

资助基金：北京市首都公路发展集团有限公司科研项目2021-4

在线出版日期：2022-09-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共6页

页码：110-115