不同地质条件下盾构隧道受力变形特性研究

不同地质条件下盾构隧道受力变形特性研究

论文摘要

针对天津滨海地区盾构隧道衬砌结构,采用大型有限元软件ABAQUS建立三维地层-结构模型,考虑隧道管片材料非线性特征,利用混凝土材料的塑性损伤本构模型,研究地层和隧道结构相互作用后隧道管片结构内力分布与变形特征,以及隧道管片受拉和受压损伤情况。最后,研究不同地质条件和超载作用对隧道管片结构的影响。数值分析结果表明:隧道管环横截面变形表现为水平向外扩张、竖向压缩的特点,呈现"横鸭蛋"形状;隧道管环拱顶轴压力最小,拱腰轴压力最大;管片外侧受拉时最大弯矩位于拱腰,内侧受拉时最大弯矩位于拱顶;受拉和受压损伤分布均集中在拱底附近,其中管环受压损伤面积比受拉损伤面积大;地质条件越好,变形随轴线方向变化越均匀,轴力和弯矩、隧道结构竖向位移、横截面收敛变形,以及管环损伤面积与损伤程度越小。研究结果以期为进一步探讨隧道衬砌结构的变形性能与损伤分布提供参考。

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类型: 期刊论文

作者: 李婕,张琪,张稳军

关键词: 天津滨海地区,盾构隧道,塑性损伤,内力分布,横截面变形

来源: 土木工程学报 2019年S1期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 天津滨海新区轨道交通投资发展有限公司,天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室,天津大学建筑工程学院,北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室

基金: 国家自然科学基金(51778412),城市地下工程教育部重点实验室(北京交通大学)开放基金课题(TUE2017-05),天津市建设系统科学技术项目发展计划(2016-17)

分类号: U455.43

DOI: 10.15951/j.tmgcxb.2019.s1.010

页码: 69-77

总页数: 9

文件大小: 3268K

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