以反应位移法为基础的盾构隧道地震内力计算法

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1、维普资讯http://www.cqvip.com《隧道译丛》．1991．(4)42—52以反应位移法为基础的盾构隧道地震内力计算法．箍薹，本文提出了一种地震位移法为基础估算盾构隧道中缱向地震庄力的计算方法。固一系列环接使纰向刚度具有不连续性的盾构隧道时对砌．被理想化地考虑成刚度等价于弓哥j搭接系蜿的等截面果村砌涪隧道轴向承受正弦分布的地面位移所形成的轴向力和芎拒．在数学上可接特砌刚度的非巍性进行计算。研完了支配盾拘隧道地震内力的一些主要因素}还比照轴向鼻=f『均匀剐虚的地下管道，讨论了盾构琏道的地震响应特性。关■饵·詹构隧道．地震响应分析，地震住穆1击。内力阶段，不完全采用这种刚度特性，

2、而是1．前言期望确立一种台理的抗震计算方法。近年来，大部分下水道、地铁、电力与作为考虑衬砌构造的特性，以盾构隧道通信线管道、城市隧道案正采用盾构施工法纵向的抗震分析为实例，到目前为止．已由进行修筑。此外，因掘进技术的进步，最近数位l作者报道过。在分析中，特别考虑了也出现了lore以上的大直径盾构隧道。盾构联结管片的环接使得衬砌的轴向月度在压缩隧道是现代城市中极其重要的结构物，然侧和拉伸侧相异。不过，它们均是特定的而，因为在不科于耐震的土壤条件中修筑灼盾构隧道作为对象的分析实椤!『。但是对衬砌居多，在设计的时候，对地震产生的影响有轴向刚度各向异性的程度使隧道中产生的应必要作慎重的研究。从这

3、种防震要求出发，力受到的影响，以及盾构隧遭的一般性地震在最近修订的隧道标准规范(盾构篇)中，响应特性几乎设有展开讨论。在衬砌工程设计中考虑荷重时，充实了有关依据上述诸点，本文提出一种用于盾构地震影响的内容。甚至还给出了抗震计算的隧道抗震设计的实用抗震计算方法。该法相基本方法。同于一般线状地下结构物的抗震计算法．可是，以隧道标准规范为主的几种设计是建立在反应位移法之上的。把盾构隧道以指南．歹盯举了作为盾构隧道抗震计算方法之弹性基础上支持的梁作为模型．并在其上作一的反应位移法。其理由是因为深埋隧道或用以正弦渡地基位移时，对纵向的内力作解埋设管道等类似结构物有关的地震工程研究析性分析。在模型化

4、隧道电，作者使用了提成果——反应位移法理论，可考虑亦适用出的衬砌的纵向刚度的评价方法。在应力分于盾构隧道之故。但是，盾构隧道的衬砌工析中，考虑衬砌的轴向刚度在拉伸蛔和压缩程是由许多管片装配起来的不连续梅体，因侧的差异．进而，对衬砌的应力变大时，环为不同于一般线状地下结构物那样的连续性接的刚度下降的场台作了研究。论文的后半掏体，所在进行盾构隧道的抗震研究对．部分，研究了影响地震应力的参数．最后．对必须考虑这种衬砌构造的特征。在以前的设一般线状地下结构物的地震应力作了讨论。计指南中，把隧道作为弹性基础上的粱来考2．盾枸隧道的模型化方法虑的模型化阶段中，大致对考虑衬砌构造特性的纵向刚席的评价方

5、法做了陈述，在计算作为盾构隧道纵向的分析模型，要对许·‘2·维普资讯http://www.cqvip.com多管片和搭接组成的衬砌的构件一个个地作实来发现有多大的差别。为切实的分析要素作出考虑，事实上是不可盾构隧道衬砌的等价刚度，可按下式枣能的。作者已经将盾构隧道衬砌构件的力学得。特性作了简化，对衬砌整体的纵向的雕麓作(1)等价轴向刚度了评价。提出了把衬砌工程在外观上看成具(E)：口=．·A。：Ⅳ<0(1，＆)有等价刚度的连续梁的模型化方法。．m(E)嚣=_l1_mae在这种另法把管片弓形环在巍向结E．L台的环接的刚度，如图1所示那样她简化：0

6、化。该图中，，

7、与：为环接的一次和二次弹簧常数。P，(E)嚣=

8、_．：m-—~E~me和是弹簧常数簧化时的拉力和搭接的伸长·n·寿以置。在螺栓周围配置个具有这种特性的环Ⅳ，≤Ⅳ(1，c)接的衬砌工程，在隧道纵向受地震力的场台N，一·P，(2)中，其变形可以考虑如图2所示。从管片环的刚腰和环接的剐度引进作为衬劫垒体的荷鲁+(3)载一变形关系，者要求出在外观上把该关系式中，(EA)：一等价压缩刚度看成等同的均匀连续粱的剐度(等价剐度)，(E)韶、(E)嚣一一次、二次等价本来不连续的衬砌工程，则可能与通常的线拉伸刚度j性地下结构物的场台一样，由弹性基础支撑E。、。、，。一管片环的扬氏模基、横的

9、均匀连续梁作为模型。以下，就把这个梁截面积、1个环的长度。称作等价刚性粱此外，对通常的盾构隧道等价剐性梁的轴向刚度如图3所示，其的诸元素，在等价刚佳粱模型稻管片环一个特征是压缩侧和拉伸侧相异。个地作为元素的构架模型中，得到的内力确(2)等价弯曲刖度．t(E)；P·．一一一一co—s~j十(u!／2+)s～in~o,⋯E·L·／：(4)t㈩／i拉伸，．0式中，f=1，2一刚度的次数压缩(E1)：·、(E)：口一一次，二次等价kj穹∞弯