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《盾构隧道管片接缝结构可靠度分析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、∀一现代隧道技术!年增刊#∃#∃∃!盾构隧道管片接缝结构可靠度分析’,,’,彭志忠何川苏宗贤何应道,#西南交通大学隧道与地下工程系成都%#&∋#(,四川广南高速公路有限责任公司成都%#抖)!摘要盾构隧道管片衬砌结构设计的依据是地层勘察资料、设计文件、相关设计规范等,各部分资料的准确,,程度直接影响到结构设计的可靠度(其次盾构隧道是由管片和螺栓等拼装而成由于预制管片和施工方面的原因,各种参数总有一定的偏差(再次,土中水压力的作用效果也不是十分明确的,而管片接头作为管片衬砌环的薄弱环节,其力学特性的明确至关重要。文章依托南京
2、长江隧道采用蒙特卡罗法和响应面法对管片接头结构的可靠。性进行了分析研究关扭词南京长江隧道管片接头蒙特卡罗法响应面法灵敏度抗弯刚度回归方程#概述可靠度计算方法、、。安全性适用性耐久性统称为结构的可靠性,概率有限元法∗几+!是指在确定性有限元、可靠性问题源自结构计算时所引用参数荷载材,,法的基础上当参数具有随机性时分析结构的力学、,,。质如信息资料行为,−构件尺寸等基本变量!的不确定性缺乏导致的统计不确定性、分析中对实际结构简化盾构隧道管片接头的特点是影响作用效应的随,、引人的计算模型不确定性及物理特性的不确定性机变量多包括荷载材料强
3、度等各种物理力学特性。等川。及几何尺寸的随机变异性这些随机变量与作用效,盾构隧道管片衬砌结构设计依据是地层勘察资应的关系复杂常常难以用简单的显式函数表达出、、,料设计文件相关设计规范等地层勘察资料的准,来而且起主要影响作用的随机变量的变异性和离。,确程度直接影响到结构设计的可靠度首先由于散,性都比较高它们对可靠度的影响比计算模式不,,地层勘察施工的特殊性不可避免地具有某些误差确定。性的影响要大得多一般以泰勒级数展开和摄,其勘察结果与实(其次,际土层参数有一定的出人由动法为基础的随机有限元法对于变异性较大大,于盾构隧道是埋置在地层中的工
4、程结构其上覆地于.&时!的随机结构分析结果都将带来较大的误,层在地质环境变迁过程中是变化的因此其工作环〔’〕。差盾构隧道管片接头作用效应分析面临的问,境和受力是变化的(再次盾构隧道是由管片和螺栓/题是能否找到能保证分析精度和能近似反映各随,,等拼装由于预制管片和施工方面的原因各种,而成机变量与作用效应显式函数的有限元分析方法以,(参数总有一定的偏差最后土中水压力的作用效果满足管片接头可靠度分析和盾构隧道结构系统可靠,也不是十分明确的而管片接头作为管片衬砌环的度分析。的需要通过近年来部分专家和学者的摸索,。,,薄弱环节其力学特性的明确至
5、关重要因此对管和对比普遍认为蒙特卡罗法具有较高的精度(响应,片接头结构进行可靠性分析显得非常必要且具有,又面法既能保证一定的精度能演化出各随机变量。重要的意义,对结构内力影响的近似函数式适宜在隧道衬砌作/∀一一修改稿返回日期!&∀0‘金项目/∋/仪拓1###.国家高技术研究发展∀%计划!专项经费资助课题编号12%!.作者简介/,,工学硕士彭志忠男#∃盾’构隧道管片接缝结构可靠度分析’。,用效应分析中应用,〕本文的概率设计就是利用(对分析文件进行后处理另一方面对结构可靠性的。13454有限元软件采用这两种方法进行的影响因素
6、的参数化定义以及结构极限状态的建立都。应在模型计算的后处理中进行本文对该算例的分∋管片接头可靠度算例分析,13454析文件结果进行了下述后处理确定了软件∋.#研究对象的分析过程比较符合管片接头实际受力和变形特。/((66,征其中包括管片位移混凝土应力图!接头南京长江隧道采用∃#模式其分块设计、、...,∋∃7∋∀∀0“689∋∀∀0“6:#&∋0“接触面接触状态接触压力图!接触面张开情为!!!一环内。,3,(145,,况连接螺栓内力总的来说由模拟的结果纵向布置;颗螺栓环向∋&颗螺栓即每条纵缝布,,;。符合文献【」中的试验
7、结果可以用来进行可靠性置∋颗环向螺栓连接螺栓均采用斜螺栓环向螺。,‘−栓为+∋%型∀.∀级,纵向采用+∋&型∀.∀级。混凝分析。土强度等级为<%=./>,二%%0?(管片几何参数隧道内半径管片Α..。≅&%&?(>∋Α∃0?厚度隧道外半径本文算例针对管片纵缝最大张开量是否满足纵缝最大张开量Β∋??来建立该问题的可靠度数值。,;〕模型∋.数值模型建立在本文的可靠度计算中只考虑偏心轴力荷载的,。作用取两标准块之间的纵缝进行分析计算中采,用接触力学平面有限元模型平面有限元模型有着,很高的计算效率能够准确把握管片接头的力学行。。为计算模型及
8、加载如图#所示图#管片接头计算模型及加载示意图∋管片接缝接触压力/(.建模假定)!管片材料特性是线性的!作∋;定义输入变,(用在接触面上的摩擦满足库仑定律∋!接触面是在,进行结构可靠性分析时首要任务
