不同承压衬垫的管片接头力学性能分析

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1、第35卷第12期铁道学报Vo1．35No．122013年12月JOuRNAIOFTHECHINARAIIWAYSOCIETYDecember2013文章编号：1001—8360(2013)12—0101—05不同承压衬垫的管片接头力学性能分析张建刚，何川(1．山东农业大学水利土木工程学院，山东泰安271018；2．西南交通大学土木工程学院，四川成都610031)摘要：利用能够体现管片接头承压衬垫和端面混凝土共同变形的改进条带算法，结合衬垫和混凝土非线性材料关系曲线，研究不同承压衬垫条件下管片接头端面压应力分布特

2、征和承压衬垫对接头力学参数的影响。研究表明：随着弯矩增大，当接缝无承压衬垫时，端面压应力分布形态从近似三角形分布向抛物线分布再向直线与抛物线组合分布形态转化；当接缝有承压衬垫时，端面压应力分布形态从近似凹弧线分布向双向弯曲弧形分布再向直线与双向曲线组合分布形态转化，并随承压衬垫厚度增大更加明显；随着承压衬垫厚度增大，管片接头抗弯刚度明显减小，螺栓拉应力有所增加，同时明显加大了接缝张开所需弯矩值水平；承压衬垫具有减弱接头弯曲刚度和减少整环衬砌接缝张开数量的作用，但基本不能改变接头承载能力和极限变形能力。关键词：盾

3、构隧道；管片接头；承压衬垫；力学分析中图分类号：U451．4文献标志码：Adoi：10．3969／j．issn．1O01-8360．2013．12．016AnalysisonMechanicalPropertiesofSegmentJointswithDifferentPressurePadsZHANGJian—gang．HEChuan(1．CollegeofWaterConservancyandCivilEngineering，ShandongAgriculturalUniversity，Taian27101

4、8，China2．SchoolofCivilEngineering，SouthwestJiaotongUniversity，Chengdu610031，China)Abstract：Byadoptingtheimprovedstriparithmeticmethodwhichreflectscommondeformationsofpressure—bearingpadsandconcreteribsofsegmentjointsandutilizingthecurvesofnonlinearmaterialso

5、fpressurepadsandconcrete，compressivestresscharacteristicsofconcreteribsandinfluenceofpressurepadsonmechanicalparametersofsegmentjointsundertheconditionofdifferentpressure—bearingpadswerestudied．Thestudyshowsasfollows：Ifsegmentjointshavenopressurepads，alongwi

6、thincreasingofthejointbendingmoment，thecompressivestressdistributionpatternontheconcreteribsurfacewillchangeinshapesfromanapproxi—matetriangletoaparabolaandthentocombinationofthestraightlineandparabola；ifsegmentjointshavepressurepads，alongwithincrecsingofthe

7、jointbendingmoment，thecompressivestressdistributionpatternwillchangeinshapesfromsingleconcavearctocompoundbendingarc，andthentocombinationofthestraightlineandparabolic，furthermorethechangingtendwillbecomemoreobviouswithincreasingofthepadthick—ness；alongwithin

8、creasingofthepadthickness，thebendingstiffnessofsegmentaljointwillreduceobviously，theblottensilestresswillincreasetosomeextent，andthebendingmomentessentialtoseamopeningwillbeenlargedobviously；pad