基于XFEM的盾构隧道管片开裂数值分析

发布时间：2018-01-03 23:00

本文关键词：基于XFEM的盾构隧道管片开裂数值分析　出处：《交通科学与工程》2016年04期 　论文类型：期刊论文

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【摘要】：采用扩展有限元的方法,以3环管片结构为研究对象,探讨盾构隧道管片结构在外荷载作用下的破坏机理。研究结果表明:(1)盾构隧道管片在偏压位置发生外侧混凝土压溃破坏。随着偏压范围的扩大,结构破坏的范围扩大。(2)衬砌结构背后存在空洞,容易造成管片结构部分约束缺失。随着衬砌结构空洞范围的扩大,管片的破坏形式由内侧压溃破坏结合外侧拉裂破坏转变为以外侧拉裂破坏为主。(3)开裂管片的极限承载力比完整管片的少了40%,对结构变形产生了很大的影响。
[Abstract]:The extended finite element method is used to study the 3-ring segment structure. The failure mechanism of shield tunnel segment structure under external load is discussed. The results show that the concrete collapse failure occurs outside the shield tunnel segment at the deflection position, and with the expansion of the eccentric pressure range. There are voids in the back of the lining structure, which can easily lead to the missing of partial constraint of the segment structure. With the expansion of the cavity scope of the lining structure. The failure form of the segment is changed from inner crushing failure combined with lateral tensile crack failure to lateral tensile crack failure. The ultimate bearing capacity of the crack segment is 40% less than that of the whole segment. It has a great influence on the deformation of the structure.
【作者单位】：长沙理工大学土木与建筑学院;
【基金】：国家自然科学基金资助项目(51278071;515308037) 湖南省教育厅科学研究项目(14B007)
【分类号】：U455.43
【正文快照】： 盾构隧道是由若干环管片组成的拼装结构,管片结构承担着隧道施工和运营期间的主要荷载。随着盾构隧道的发展和施工技术的进步,使用阶段管片的力学行为研究已经逐渐成熟[1]。裂缝是盾构隧道最常见的病害之一,不仅影响结构安全,还容易诱发其他病害,如:渗漏、接缝张开及管片腐蚀

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