大断面过江隧道盾构管片内力计算对比分析

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1、第35卷，第4期公路工程Vo1．35，No．42010年8月HighwayEngineeringAug．，2010大断面过江隧道盾构管片内力计算对比分析李鹏，向勇，张家元‘(1．湖北省交通规划设计院，湖北武汉430051；2．武汉市公路工程咨询监理公司，湖北武汉430051)[摘要]在对盾构隧道衬砌结构设计中普遍采用的惯用法、修正惯用法、多铰圆环法和梁一弹簧模型法进行详细阐述的基础上，以长沙某过江隧道工程为研究对象，借助ANSYS有限元软件APDL语言编制了修正惯用法、多铰圆环法和梁一弹簧模型法的计算程序，并分别对不同分块方案时管片环最大变形量、轴力、弯矩及剪

2、力等的大小、分布规律进行了系统研究，以探明不同设计方案、计算分析方法下的管片环内力分布，为工程优化设计提供参考。[关键词]盾构隧道衬砌；惯用法；修正惯用法；多铰圆环法；梁一弹簧模型[中图分类号]u45l[文献标识码]A[文章编号]1674—06t0(2010)04—0071—04ComparisonandAnalysisResearchofInternalForceCalculationintheLiningSegmentofLarge-SectionRiver—crossingShieldTunnelLIPeng，XIANGYong。，ZHANGJiayua

3、n(1．HubeiProvincialCommunicationPlanningandDesignInstitute，Wuhan430051，China；2．WuhanHighwayEngineeringConsultingAndSupervisonCompany．，Wuhan430051，China)[Abstract]Onthebasisofdetaileddescriptionofdifierentmethodswidelyusedintheshieldtunnellining，suchastheroutinemethod，themodifiedrout

4、inemethod，themulti-hingeringmethodandthebeam—springmethod，programsweredevelopedwithAPDLbasedonANSYSparameterlanguageandasystematicinvestigationonthedistributionoftheshieldtunnelsegmentringdeformation，axisforce，mo—ment，segmentshearforcewithdifferentdesignmethodanddifferentsegmentlini

5、ngarrangementofthelarge—sectionriver-crossingShieldTunnelinChangshawerecarriedout，influencesofdifferentdesignmethodsontheshieldtunnelliningdesignwerealsodiscussedinordertoofferareferencefortheopti—mumdesign．[Keywords]shieldtunnel；routinemethod；modifiedroutinemethod；multi-hingeringme

6、thod；beam．springmethod盾构隧道圆形衬砌是由管片用螺栓连接而成的行内力计算和结构设计。不同设计方法对盾构隧道管片环，由于接头的存在，使管片环刚度降低，易于管片接头力学性能的假设不尽相同，从而使得工程变形，如何评价管片接头性能对衬砌环截面内力的设计过程中因设计者采用不同设计方法计算所得控影响是一个重要问题。根据工程设计中对管片接头制衬砌结构设计的力学参数，如结构变形、内力大小的不同力学处理方式，国内外盾构隧道管片衬砌结及分布等产生较大差异，导致设计过于保守或偏于构设计方法主要可分为惯用法、修正惯用法、多铰圆不安全。鉴于此，本文以长沙某过江隧道

7、工程为背环法和梁一弹簧模型法等四种。我国主要采用修正景，分别运用修正惯用法、多铰圆环法和梁一弹簧模惯用法或在依据已有工程经验的基础上采用工程类型法对在不同管片环分块方案时盾构隧道衬砌结构比法进行设计¨，而国外主要采用多铰圆环法口和变形和内力分布等设计因素进行系统研究和比较，梁一弹簧模型法。对盾构隧道管片衬砌结构进以探明不同设计方案、计算分析方法下的盾构隧道[收稿日期】2009—11—20[作者简介]李鹏(1981一)，男，湖北洪湖人，硕士，从事隧道与地下结构相关方面的设计研究工作。72公路工程35卷管片环内力分布，为工程优化设计提供参考。周围土层对它们也有着明

8、显的影响。目前对田和值主要根据试验结果