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《盾构隧道等效弯曲刚度的简化计算》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第21卷第1期（自然科学版）Vol.21No.12015年2月JOURNALOFSHANGHAIUNIVERSITY(NATURALSCIENCE)Feb.2015DOI:10.3969/j.issn.1007-2861.2014.01.036盾构隧道等效弯曲刚度的简化计算黄艳香,张孟喜,李磊(上海大学土木工程系,上海200072)摘摘摘要要要:在传统刚度有效率研究的基础上,采用弹性力学的变刚度梁计算方法进行了隧道位移和变形的计算,由此得到了简化的纵向刚度有效率计算表达式.实例分析表明:随着螺栓个数的增加和半
2、径的增大,隧道纵向刚度有效率和纵向等效刚度均增大;但是随着螺栓个数的增加,纵向刚度有效率表现为同方向、近线性关系;同时随着螺栓半径的增大,纵向刚度有效率表现为同方向、近抛物线关系;而随着管片厚度和管片混凝土模量的增大,纵向刚度有效率降低.在此基础上考虑由管片刚度改变引起的应力集中,研究了埋深对刚度有效率的影响,结果表明,随着埋深的增加刚度有效率呈线性降低,即隧道纵向等效抗弯刚度减小.研究结果对盾构隧道设计具有一定的指导意义.关关关键键键词词词:刚度有效率;变刚度;应力集中;等效弯曲刚度中中中图图图分分分类类类
3、号号号:U451文文文献献献标标标志志志码码码:A文文文章章章编编编号号号:1007-2861(2015)01-0106-11Simplifiedcalculationofshieldtunnel’sequivalentbendingrigidityHUANGYan-xiang,ZHANGMeng-xi,LILei(DepartmentofCivilEngineering,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China)Abstract:Basedonthestudiesofco
4、nventionallongitudinalequivalentrigidityratio,thetunnel’sdisplacementanddeformationarecalculatedusingavariablerigiditybeamelasticitycalculationmethod.Asimplifiedexpressionofthetunnel’slongitudinalequivalentrigidityratioisobtained.Theanalysisshowsthatthelongi
5、tudinalequivalentrigidityratioislinearlyproportionaltothenumberofbolts.Atthesametime,thelongitudinalequivalentrigidityrationearlyparabolicallyincreaseswiththeincreasingoftheboltradius.However,withtheincreaseofsegmentringthicknessandthesegmentmodulusofelasti
6、city,thelongitudinalequivalentrigidityratioisreducing.Becauseofthestressconcentrationcausedbythetunnel’srigiditychange,thetunnellongitudinalequivalentbendingrigidityandeffectivenessoftherigidityreducewiththeincreasingofdepth.Theproposedmodelismorewidelyappli
7、cableandisofreferencevalueforlongitudinalstabilitydesignofshieldtunnels.Keywords:rigidityratio;rigiditymutation;stressconcentration;equivalentbendingrigidity收稿日期:2013-12-18基金项目:国家自然科学基金资助项目(41172238)通信作者:张孟喜(1963—),男,教授,博士生导师,博士,研究方向为新型土工加筋技术及环境岩土工程.E-mail:
8、mxzhang@shu.edu.cn第1期黄艳香,等:盾构隧道等效弯曲刚度的简化计算107近年来,我国的经济发展迅速且人口持续增长,对于城市交通设施建设的需求不断增加,合理利用城市地上和地下空间成为解决这一需求和促进环境保护的最佳选择.目前,许多城市进行了地铁建设,盾构法也逐渐成为地铁隧道施工中一种最常用的方法,使得地铁轨道交通迅速成为我国减小交通压力的主要手段.同时,由于盾构隧道是由管片体通过管片
