基于内置接头参数数组的整环衬砌模型结构分析

发布时间：2021-11-17 20:56

　　为在整环衬砌结构分析中正确体现管片接头参数的复杂特性,通过表格型数组将管片接头参数内置于整环衬结构分析的程序中。经迭代计算,实现了管片接头三维非线性参数在整环衬砌分析中的全面应用。研究表明:这种将接头参数和整环衬砌整合在同一程序的算法,不但结果可靠而且运算速度更快;管片接头的抗弯刚度、接缝张开量、混凝土最大压应变、螺栓拉应力都将随着拼装方式、接头位置、外部荷载而改变,不适合单一取值;该模型不仅能分析整环受力和变形,而且能评价各管片接头的安全状态。 

【文章来源】：人民长江. 2020,51(04)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

整环计算程序的迭代流程

以武汉长江隧道工程管片结构为例。盾构隧道段外径为11 m,衬砌管片厚度为0.5 m,幅宽为2.0 m。块间采用9等分块方式的通用管片环。管片在环间采用M30型8.8级螺栓插销式直螺栓36个等圆心角度布置,在每一环的管片接缝处布置M36型8.8级弯螺栓4个。该工程管片接头的现场照片如图2所示。从图2可看出,武汉长江隧道工程的管片接头接缝面既有承压衬垫接触,也有混凝土直接接触,外侧还有海绵橡胶片,内外两侧都设置有防水密封垫,接缝面较为复杂。

采用三维有限元对武汉长江隧道工程管片接头的受力性能进行分析,得出了不同弯矩和不同轴力时管片接头对应的转角等各参数的结果,如图3所示。从图3可看出,管片接头参数的变化过程是复杂的。不同轴力和不同弯矩水平下,管片接头的转角、螺栓拉应力、接缝张开量、端面混凝土最大压应变均随之发生非线性变化。

【参考文献】：
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本文编号：3501630