基于螺栓-凹凸榫连接的地铁盾构隧道管片环缝接头刚度分析及应用

• 作者: 刘学增 张强 桑运龙
• 来源期刊: 隧道建设（中英文）
• 学科: 交通运输
• 关键词: 盾构隧道 环缝接头 非线性弹簧 控制指标
• 年，卷（期）: 2020,（1）
• 所属期刊栏目: 研究与探索
• 页码范围: 19-27
• 页数: 9页
• 分类号: U45
• 字数: 5594字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3973/j.issn.2096-4498.2020.01.003

摘要

为研究盾构隧道纵向计算模型中螺栓-凹凸榫型式环缝接头刚度的非线性力学特性,分别建立管片环缝张开与错台模式下的环缝接头计算模型,通过分析不同环缝变形状态下接头连接构件力学特征,得到环缝抗拉和抗剪刚度的非线性规律;环缝接头采用非线性抗拉、抗剪弹簧模拟,构建基于三维实体-非线性弹簧单元的盾构隧道纵向沉降计算模型,并将其用于评价地面堆载对厦门地铁2号线滨海区段管片结构安全的影响.结果表明,对于外径6.7 m、内径6 m、环宽1.5 m、环缝由M30螺栓连接的盾构隧道:1)环缝张开超过1.78 mm时,接头抗拉刚度降低为设计值的1％;张开超过10.2 mm时,可认为抗拉失效.2)环缝错台小于6 mm时,抗剪刚度基本不变;错台超过9.7 mm后,抗剪刚度降低至约为设计值的25％;错台超过30 mm时,可认为抗剪失效.3)隧道轴线方向的地表超载范围为d,管片纵向变形受影响范围为±3d,轴线50环管片差异沉降小于23 mm时,可满足曲率半径不小于《城市轨道交通结构安全保护技术规范》控制值15000 m.

作者信息

序号	姓名	单位	发文数	被引次数	H指数	G指数
1	刘学增	同济大学土木信息技术教育部工程研究中心	97	1621	22.0	36.0
5	桑运龙		18	57	5.0	7.0
9	张强		3	0	0.0	0.0