盾构隧道内堆载引起的隧道转动和错台变形计算

论文摘要

盾构隧道内堆载可以有效抑制隧道的上浮变形。为研究隧道内堆载对隧道纵向沉降及变形的影响规律,采用综合考虑管片环间错台和转动变形效应的协同变形模型,推导计算堆载引起的隧道附加荷载,通过最小势能原理求解隧道纵向沉降、环间剪切力、错台量和转角,并研究不同堆载大小、堆载长度、土质条件对隧道纵向沉降及位移的影响规律。研究结果表明:1)采用该计算方法得到的结果与实测值和数值模拟结果比较吻合,说明方法可靠; 2)堆载引起的隧道附加应力和沉降沿隧道纵向呈正态分布,堆载中心处最大,且与堆载大小近似成正比; 3)隧道环间错台量、转角及剪切力三者变化规律相同,在堆载中心处近似为0,但在中心两侧急剧增大; 4)随着堆载长度的增加,隧道沉降量相应增大,但增大速度逐渐减缓; 5)不同土质条件对隧道堆载引起的隧道沉降量及沉降范围均有较大影响。

论文目录

• 0 引言
• 1 计算方法
•   1.1 盾构隧道内堆载力学模型
•   1.2 隧道受到的附加荷载
•   1.3 考虑转动和错台的协同变形模型
•   1.4 盾构隧道总势能
•   1.5 盾构隧道衬砌环的位移函数
•   1.6 变分控制方程
• 2 实例及有限元模拟验证分析
•   2.1 实例对比分析
•     2.1.1 工程案例1
•     2.1.2 工程案例2
•   2.2 有限元模拟对比分析
•   2.3 隧道上穿案例的综合分析
• 3 隧道变形影响因素分析
•   3.1 堆载大小对隧道变形的影响分析
•   3.2 不同堆载长度对隧道沉降的影响分析
•   3.3 不同土质条件对隧道沉降的影响分析
• 4 结论与讨论

文章来源

类型: 期刊论文

作者: 魏纲,齐永洁,吴华君

关键词: 盾构隧道,隧道内堆载,隧道变形,环间错台变形,环间转动变形

来源: 隧道建设(中英文) 2019年11期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅱ辑

专业: 公路与水路运输

单位: 安徽理工大学土木建筑学院,浙江大学城市学院土木工程系,义乌工商职业技术学院

基金: 浙江省公益技术应用研究计划项目(LGF19E080002)

分类号: U455.43

页码: 1781-1789

总页数: 9

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