1、 盾构隧道设计与分析 盾构隧道设计与分析 1 盾构隧道衬砌内力分析方法 三维盾构隧道建模示意图 二维盾构隧道建模示意图 惯用法与修正惯用法概念图 惯用计算法中的弯矩分配图 梁弹簧模型 梁接头模型 错缝拼装环间加强作用的考虑 2 程序中的名词解释 管片 圆弧形结构物 用来拼装成隧道外轮廓 本软件指预制的混凝土管片 衬砌 由管片通过螺栓连接而成 一环衬砌由几块管片构成 环向螺栓 为了构成衬砌环 连接管片用的螺栓 本软件以管片接头形式模拟螺栓的作用 纵向螺栓 衬砌环之间相互连接的螺栓 在本软件计算模型示意图中 以表示 管片分布自重 容重乘以管片厚度 管片接头 在隧道横断面上连接管片形成衬砌环的部分
2、在本软件计算模型示意图中 以表示 管片材料 在本程序中 按平面应变问题取1米进行计算截面的转动惯量 面积 弹性模量可以从混凝土设计规范上查得 管片宽度 在隧道纵向量测的管片尺寸 同时也是衬砌宽度 管片厚度 在隧道纵向量测的管片尺寸 同时也是衬砌宽度 3 荷载假定与计算 1 荷载分类 日本盾构隧道规范的分类方法 日本盾构隧道规范的分类方法 2 水土压力计算 水压力计算 3 自重 修正惯用法对自重反力的假设 梁弹簧模型对自重反力的假设 4 地基抗力与地层弹簧系数 地层弹簧法 不同地层采用相应地层弹簧系数 5 注浆荷载 单孔注浆压力分布模式 整环注浆压力分布模式 6 地震荷载 拟静法 7 荷载分布模
3、式假设 X向矩形分布y向梯形分布 X y向梯形分布 X y抛物线形分布 X y方向为矩形分布 4 结构模拟 1 管片 直梁模型 曲梁模型 2 接缝 接头元线性模式 双线性模式 非线性模式 管片环间接缝 地铁设计规范 GB50157 2003 第10 5 3规定 衬砌环间采用错缝拼装时 可按惯用法考虑由于纵向接头存在引起的匀质圆环刚度降低及环间接通过剪力传递所引起的断面与接头内力的重分配 或以二环为一个计算单元 块与块间设接头的回转弹簧 两环之间设径向剪切弹簧及切向弹簧的计算模式进行计算 3 结构离散化 4 管片拼装方式 单圆和双圆盾构隧道都有通缝和错缝两种拼装模式 其中单圆错缝有A B A A
4、 B C两种方式 而双圆错缝只有A B A一种方式 盾构隧道设计与分析算例演示 1 工程概况 盾构衬砌环 内径10 040m 外径11 000m 衬砌宽度1 0m 受到垂直压力p 226 3KN m 顶部水平侧压力q1 90 5KN m 底部水平侧压力q2 162 5KN m 自重g 12 0KN m 管片截面的计算参数如下 弹性模量E 3 5 107KPa 转动惯量I 9 216 10 3m4 面积A 0 48m2 地层反力系数为K 1 5 104KN m3 2 隧道施工全过程受力分析 地址 上海市赤峰路65号同济大学科技园402邮编 200092电话 021 6597507065975069传真 021 65975068联系人 周超 Thanksforyourconcerns
