盾构隧道衬砌结构计算若干问题研究与探讨
本文关键词: 盾构隧道 衬砌内力 单元长度 弹簧模型 地面超载 出处:《铁道工程学报》2015年06期 论文类型:期刊论文
【摘要】:研究目的:目前广泛应用的盾构隧道衬砌结构计算方法中,衬砌结构单元长度划分和衬砌单元四周约束弹簧的作用形式比较随意,将地面超载直接施加在衬砌结构上,忽略了地面超载在应力转变过程中的折减,因此需要提出明确的单元长度划分原则与弹簧作用方式,并根据地面超载的作用机理与影响程度,提出相应的理论计算方法。研究结论:(1)衬砌结构单元长度对结构内力计算结果影响不大,但相对精细的衬砌单元有利于得出更加准确的计算结果;(2)可采用水平向与竖向弹簧取代法向与切向弹簧,实现与地勘报告相对应的弹簧参数取值;(3)地面超载可根据松弛土压力或塌落拱高度折减,并提出了相应的荷载折减系数,指出了超载对衬砌内力的影响与其荷载水平正相关;(4)应根据局部超载作用范围及其与隧道间的相对位置关系,以及荷载在地层中的应力扩散角综合确定其对衬砌结构内力的具体影响,提出了不同范围局部超载作用下的衬砌结构附加荷载计算模型;(5)该研究结论可为正确的地下隧道工程结构计算模型与计算理念提供借鉴与指导。
[Abstract]:Research purpose: in the widely used calculation method of shield tunnel lining structure, the length partition of lining structure unit and the action form of constraint spring around lining unit are quite random, and ground overload is directly applied to lining structure. The reduction of ground overload in the process of stress transformation is neglected, so it is necessary to put forward the principle of unit length division and spring action mode, and according to the action mechanism and influence degree of ground overload, The corresponding theoretical calculation method is put forward. The conclusion is that the length of the lining element has little effect on the calculation results of the internal force of the structure. However, a relatively fine lining element can be used to obtain a more accurate calculation result: horizontal spring and vertical spring can be used instead of normal spring and tangential spring. The spring parameters corresponding to the geological prospecting report can be obtained by taking the value of spring parameters on the ground. The overloading on the ground can be reduced according to the relaxation earth pressure or the height of the collapsing arch, and the corresponding load reduction coefficient is put forward. It is pointed out that the influence of overload on lining internal force is positively related to its load level. And the stress diffusion angle of the load in the stratum determines the concrete influence of the stress diffusion angle on the internal force of the lining structure, The calculation model of additional load for lining structure under different range of local overload is put forward. This conclusion can provide reference and guidance for the correct calculation model and concept of underground tunnel structure.
【作者单位】: 中铁第一勘察设计院集团有限公司;
【基金】:长安大学中央高校基本科研业务费实验室开放基金(0009-2014G1502038) 国家自然科学基金(51209006) 长安大学中央高校基本科研业务费专项资金(0009-2014G1211008)
【分类号】:U455.43
【参考文献】
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,本文编号:1532209
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