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盾构隧道衬砌结构的壳–接头模型研究 被引量:29
1
作者 彭益成 丁文其 +2 位作者 朱合华 赵伟 金跃郎 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第10期1823-1829,共7页
提出了一种新型的盾构隧道衬砌结构计算模型——壳–接头模型。该模型中采用壳单元模拟衬砌管片,管片和管片环之间通过接头联接单元相连。基于对盾构隧道衬砌结构接头力学特性的分析,建立了接头联接单元的刚度矩阵和计算流程,定义了弯... 提出了一种新型的盾构隧道衬砌结构计算模型——壳–接头模型。该模型中采用壳单元模拟衬砌管片,管片和管片环之间通过接头联接单元相连。基于对盾构隧道衬砌结构接头力学特性的分析,建立了接头联接单元的刚度矩阵和计算流程,定义了弯曲、剪切和拉压刚度的计算方法,使之能准确模拟接头的力学行为。最后利用壳–接头模型模拟盾构隧道接头原型试验,计算结果与试验较为吻合,验证了壳–接头模型模拟盾构隧道衬砌结构力学行为的准确性和适用性。 展开更多
关键词 盾构隧道 衬砌结构 管片 壳-接头模型 原型试验
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钎杆接头模型评述 被引量:2
2
作者 单仁亮 王海啸 《凿岩机械气动工具》 北大核心 1996年第3期40-45,共6页
分析讨论了各种钎杆接头模型的特征与忧缺点之后,认为现有接头模型可以分为两大类:一类是将套筒与嵌入其内的钎杆看成整体,认为接头是应力波的中转机构;另一类是将套筒看成连于接头中间的刚体,认为入射波在接头处直接透射,由于中... 分析讨论了各种钎杆接头模型的特征与忧缺点之后,认为现有接头模型可以分为两大类:一类是将套筒与嵌入其内的钎杆看成整体,认为接头是应力波的中转机构;另一类是将套筒看成连于接头中间的刚体,认为入射波在接头处直接透射,由于中截面的运动才带动套筒的运动。目前对接头模型的评判没有统一的标准,尚难断定哪种模型最优。 展开更多
关键词 凿岩 接头模型 钎杆
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转杯纺半自动接头模型探讨 被引量:3
3
作者 王克勇 汪军 李立轻 《棉纺织技术》 CAS CSCD 北大核心 2005年第5期20-22,共3页
分析了转杯纺纱半自动接头传统模型的工艺过程及接头参数对接头质量的影响情况,针对传统接头模型接头直径大、强力较低的问题,提出了一种新型的接头模型.新型接头模型的接头由种子纱、种子纱滞留纺杯时间内喂入纤维环、引纱时新喂入纤... 分析了转杯纺纱半自动接头传统模型的工艺过程及接头参数对接头质量的影响情况,针对传统接头模型接头直径大、强力较低的问题,提出了一种新型的接头模型.新型接头模型的接头由种子纱、种子纱滞留纺杯时间内喂入纤维环、引纱时新喂入纤维环及正常速度喂入纤维环四部分组成,分析了接头机理和影响因素.实验表明,新型接头模型较传统模型接头质量改善,接头强力为正常纱强力的65%以上,接头直径为正常纱的1.2倍~1.3倍. 展开更多
关键词 转杯纺纱 半自动接头 接头模型 速度 时间 强力 直径
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沉井式预制拼装结构壳-接头模型的三维数值模拟 被引量:8
4
作者 刘方宇 丁文其 +1 位作者 巩一凡 魏于量 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2018年第A02期190-201,共12页
为了能够实现机械化竖井作业以及提高竖井施工的预制装配率,垂直竖井自动挖掘法(VSM工法)在国外许多国家开始了应用。以东方路竖井式地下停车库为背景,考虑实际管片间的接缝与错缝拼装效应,建立沉井式预制拼装结构接缝的4环壳-接头模型... 为了能够实现机械化竖井作业以及提高竖井施工的预制装配率,垂直竖井自动挖掘法(VSM工法)在国外许多国家开始了应用。以东方路竖井式地下停车库为背景,考虑实际管片间的接缝与错缝拼装效应,建立沉井式预制拼装结构接缝的4环壳-接头模型,并利用已有的矩形管片接头试验进行模型验证。重点研究分析在正常使用工况下3种计算位置处各环的内力分布情况、整环水平径向收敛以及纵缝相对变形等。结果发现:考虑接缝与错缝拼装的4环壳-接头模型计算出的管片环弯矩比不考虑接缝管片环弯矩的结果要小,轴力相差不大,管片环内呈现出较为明显的径向收敛差异,使得变形类似于"圆台"状。 展开更多
关键词 沉井式预制拼装结构 壳-接头模型 三维数值模拟
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重庆石板坡长江大桥加宽改造工程正桥钢-混凝土接头模型试验研究项目工作大纲通过评审
5
作者 关书敏 《公路交通技术》 2005年第6期73-73,共1页
关键词 工程项目设计 钢-混凝土 改造工程 试验研究 接头模型 长江大桥 通过评审 重庆 正桥 加宽
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地铁车站矩形顶管壳-接头理论模型及纵向变形
6
作者 许有俊 黄正东 +4 位作者 张朝 李鹏飞 康佳旺 张旭 单余含 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期99-110,共12页
针对矩形顶管隧道易受影响产生纵向变形、进而引发接头破坏的问题,提出一种矩形顶管隧道壳-接头理论模型,并以此研究隧道在不均匀沉降作用下的纵向变形。首先,通过室内模型试验,探究矩形顶管隧道接头力学特性;其次,建立壳-接头理论模型... 针对矩形顶管隧道易受影响产生纵向变形、进而引发接头破坏的问题,提出一种矩形顶管隧道壳-接头理论模型,并以此研究隧道在不均匀沉降作用下的纵向变形。首先,通过室内模型试验,探究矩形顶管隧道接头力学特性;其次,建立壳-接头理论模型,给出接头力学元件的刚度矩阵及其计算方法;然后,建立数值模型,并与室内模型试验结果进行对比;最后,依托20环管节的矩形顶管隧道工程实例,研究不均匀沉降作用下的隧道纵向变形。结果表明:接头破坏表现为闭合间隙、钢套环受力和变形破坏3个阶段,接头的抗剪和抗弯均由钢套环承担;壳-接头理论模型的模拟计算结果与模型试验结果较吻合,验证了模型的实用性和准确性;矩形顶管隧道的纵向变形受地基刚度影响显著,砾砂、粉砂和黏土3种地层对应的隧道最大附加沉降分别为3.72,7.66和12.14 mm,随着地基刚度的减小,隧道接头受不均匀沉降的影响将会增大。 展开更多
关键词 地铁车站 矩形顶管 壳-接头理论模型 地基刚度 隧道纵向变形
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输水盾构隧道管片接头力学与变形模型研究 被引量:44
7
作者 闫治国 丁文其 +1 位作者 沈碧伟 彭益成 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1185-1191,共7页
输水盾构隧道的管片受到高内水压的作用,接头的变形问题非常突出,这直接决定了接头的防水构造形式。目前大多数管片环向接头的变形都是根据经验,并参考类似工程选取,这必然带来很大的随机性。而由于时间和成本问题,所有隧道工程都做足... 输水盾构隧道的管片受到高内水压的作用,接头的变形问题非常突出,这直接决定了接头的防水构造形式。目前大多数管片环向接头的变形都是根据经验,并参考类似工程选取,这必然带来很大的随机性。而由于时间和成本问题,所有隧道工程都做足尺试验不现实。克服以往接头力学与变形模型的不足,考虑弹性密封衬垫的受力、接头混凝土的弹塑性变化以及螺栓预紧力,建立了接头力学计算模型;考虑了受压区混凝土的压缩变形,螺栓变形和手孔铸铁件的局部变形,建立了一个新的接头变形计算模型。同时进行了隧道管片1∶1接头试验,将试验得到的螺栓拉力和接头变形值与理论计算值进行比较。结果表明:本模型能比较真实地反映接头的受力和变形情况。 展开更多
关键词 盾构隧道 单层衬砌 管片环向接头 接头模型
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管片衬砌梁–弹簧广义模型及接头转动非线性模拟 被引量:16
8
作者 朱合华 周龙 朱建文 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第9期1581-1590,共10页
梁–弹簧模型法在盾构管片衬砌设计计算中逐渐得到广泛应用,但现有的梁–弹簧模型无法模拟盾构衬砌管片接头的不连续变形及接头转动刚度的非线性特性。基于此,开展了梁–弹簧模型在衬砌设计中的适用性及非线性接头转动刚度在梁–弹簧模... 梁–弹簧模型法在盾构管片衬砌设计计算中逐渐得到广泛应用,但现有的梁–弹簧模型无法模拟盾构衬砌管片接头的不连续变形及接头转动刚度的非线性特性。基于此,开展了梁–弹簧模型在衬砌设计中的适用性及非线性接头转动刚度在梁–弹簧模型中的应用研究。研究表明:根据对相邻管片在接头位置结点位移处理的不同,可将梁–弹簧模型分为梁–弹簧连续模型和梁–弹簧不连续模型,后者又称为梁–接头模型,可准确分析盾构管片衬砌的内力及变形。采用梁–弹簧不连续模型求解衬砌内力及变形时:对于线性接头转动刚度模型,可基于卡氏第二定理求解;对于多段线性模型,可基于卡氏第一定理或克–恩定理求解;对于非线性模型,可采用增量–迭代法数值求解。 展开更多
关键词 管片衬砌 梁-弹簧广义模型 梁-接头模型 非线性 转动刚度
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圆形隧道装配式衬砌接头刚度模型研究 被引量:123
9
作者 张厚美 过迟 付德明 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第3期309-313,共5页
接头刚度Kθ是装配式衬砌结构设计的一个重要参数。目前 ,Kθ的取值尚无现成的公式或图表可循 ,一般是根据接头受力试验确定。本文通过试验建立了接头的力学模型 ,该模型将接头衬垫和连接螺栓抽象成弹簧 ,根据衬垫材料的压缩回弹曲线 ,... 接头刚度Kθ是装配式衬砌结构设计的一个重要参数。目前 ,Kθ的取值尚无现成的公式或图表可循 ,一般是根据接头受力试验确定。本文通过试验建立了接头的力学模型 ,该模型将接头衬垫和连接螺栓抽象成弹簧 ,根据衬垫材料的压缩回弹曲线 ,建立了接头受力和变形的非线性方程式。为了避免应用中求解非线性方程组 ,本文推导了接头刚度的简化计算公式。应用所建立的模型可以求解接头转角、接缝张开量、螺栓拉力等参数 ,通过与接头受力试验实测数据对比 ,证明计算值和实测值是吻合的。文中还应用模型对各种因素对接头刚度的影响规律进行了模拟 ,所得结果是合理的。 展开更多
关键词 衬砌接头 接头刚度 接头模型 圆形隧道
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盾构衬砌管片接头力学分析及双直线刚度模型研究 被引量:50
10
作者 朱伟 钟小春 秦建设 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2154-2158,共5页
盾构管片接头弯曲刚度Kθ是盾构衬砌结构计算中的一个重要参数。根据管片接头构造特征,在传力衬垫和弹性密封橡胶试验资料的基础上,对管片接头进行受力分析,得到管片接头弯曲刚度与接头内力的非线性关系。为了应用方便,建立了实用的管... 盾构管片接头弯曲刚度Kθ是盾构衬砌结构计算中的一个重要参数。根据管片接头构造特征,在传力衬垫和弹性密封橡胶试验资料的基础上,对管片接头进行受力分析,得到管片接头弯曲刚度与接头内力的非线性关系。为了应用方便,建立了实用的管片接头弯曲刚度的双直线模型。该接头刚度模型为梁-弹簧模型法和修正惯用法中的关键参数确定提供了基础,管片的内力计算也更加合理。 展开更多
关键词 盾构衬砌 管片接头 接头刚度模型 模式判别
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模型盾构隧道管片纵缝接头设计方法 被引量:36
11
作者 黄大维 周顺华 +2 位作者 王秀志 刘洪波 张润来 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1068-1076,共9页
考虑到拼装的缩尺模型管片环与原型管片环的纵缝接头刚度相似性难以满足要求,建议缩尺模型隧道采用开槽模型接头,并分别得到了采用两侧同时开槽、内侧开槽及外侧开槽的模型接头设计计算方法。通过开槽模型接头的管片环模型与梁—弹簧模... 考虑到拼装的缩尺模型管片环与原型管片环的纵缝接头刚度相似性难以满足要求,建议缩尺模型隧道采用开槽模型接头,并分别得到了采用两侧同时开槽、内侧开槽及外侧开槽的模型接头设计计算方法。通过开槽模型接头的管片环模型与梁—弹簧模型的计算结果比较,表明开槽模型接头的设计方法可行,开槽模型接头能很好地模拟拼装管片接头。在综合考虑开槽模型接头的开槽宽度对管片环结构内力与变形的影响与开槽模型接头的加工可行性的基础上,建议开槽模型接头对应的管片环中心角取值为3°~5°。提出的开槽模型接头设计计算理论可用于缩尺模型管片环的纵缝接头设计及在惯用法均质圆环的基础上进行局部抗弯刚度折减的数值模型隧道的建模。 展开更多
关键词 盾构隧道 接头刚度 管片接头 开槽模型接头
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考虑连续墙接头效应的软土大型盾构工作井稳定性分析 被引量:12
12
作者 诸以惇 陈卫忠 +3 位作者 田洪铭 曹俊杰 耿亚梅 陈培帅 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第10期2937-2943,2950,共8页
基于地下连续墙分幅施工的工程实际状况,建立了连续墙不抗弯不抗剪柔性接头、抗剪不抗弯半刚性接头以及抗剪又抗弯刚性接头的力学模型。结合南京纬三路过江隧道盾构工作井地下连续墙的设计,通过数值模拟,研究了连续墙接头型式对于墙体... 基于地下连续墙分幅施工的工程实际状况,建立了连续墙不抗弯不抗剪柔性接头、抗剪不抗弯半刚性接头以及抗剪又抗弯刚性接头的力学模型。结合南京纬三路过江隧道盾构工作井地下连续墙的设计,通过数值模拟,研究了连续墙接头型式对于墙体水平位移以及支护体系受力的影响规律。研究成果表明,在做好连续墙接头防渗的前提下,采用柔性接头时墙体的水平位移较大,支护体系内力明显增高;采用半刚性接头时既可以有效地限制墙体的水平位移,又可以将墙体承担的土压力分担到临时支撑和环梁之上,降低连续墙墙体的内力;采用刚性接头时可以降低临时支撑、环梁以及内衬的内力,但连续墙墙体要能承担极大的竖向弯矩和数值相当的横向弯矩。综合考虑建议工作井采用抗剪不抗弯的半刚性接头。 展开更多
关键词 盾构工作井 地下连续墙 接头模型 数值模拟
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低应变反射波法判别PHC管桩接头质量的研究 被引量:11
13
作者 李正印 柯宅邦 +2 位作者 刘东甲 卢志堂 郭杨 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第S2期209-212,共4页
由于单根管桩设计长度的限制,设计桩长较长时,需要接桩,目前主要的接桩方式是焊接。接头焊接质量的好坏会直接影响桩基的承载力、稳定性。同时在管桩施工过程中,由于压桩操作不规范、土层软弱变化等原因,可能造成管桩接头松动甚至断开,... 由于单根管桩设计长度的限制,设计桩长较长时,需要接桩,目前主要的接桩方式是焊接。接头焊接质量的好坏会直接影响桩基的承载力、稳定性。同时在管桩施工过程中,由于压桩操作不规范、土层软弱变化等原因,可能造成管桩接头松动甚至断开,导致管桩整体稳定性丧失,引发严重的工程安全问题。为了研究低应变反射波法对管桩接头质量的检测效果,正确判断接头处是否存在质量问题,根据接桩特点,建立接头模型,进行了数值模拟。然后,通过制作模型桩,进行现场实验,对实测曲线和数值模拟曲线进行了比对分析,得出了有意义的结论。 展开更多
关键词 低应变反射波法 PHC管桩 接头模型 管桩实验
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盾构输水隧洞复合衬砌计算模型 被引量:24
14
作者 杨钊 潘晓明 余俊 《中南大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第5期1945-1952,共8页
通过分析现有的复合衬砌计算模型,指出双层框架模型在复合衬砌结构受力分析时存在的不完善之处。为能反映外管片已发生的变形对管片与内衬二者相互作用的附加影响,提出一种新型的计算模型即实体叠合计算模型。针对实体单元建模,管片接... 通过分析现有的复合衬砌计算模型,指出双层框架模型在复合衬砌结构受力分析时存在的不完善之处。为能反映外管片已发生的变形对管片与内衬二者相互作用的附加影响,提出一种新型的计算模型即实体叠合计算模型。针对实体单元建模,管片接头处理复杂的特点,提出一种模拟管片接头的简化模型;根据内、外衬砌接触界面处理方式的不同,建立了4种内、外层衬砌相互作用模型。利用上述模型对青草沙原水过江隧洞典型断面进行分析。研究结果表明:实体叠合模型计算所得的管片与内衬的内力、变形的变化规律与已有的实测数据规律相吻合,模型计算结果可为设计提供参考。 展开更多
关键词 复合衬砌 双层框架模型 实体叠合模型 实体简化接头模型
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基于状态空间法的无柱型类矩形隧道分析模型 被引量:2
15
作者 王金昌 范卫洲 黄伟明 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期193-201,共9页
目的推导无柱型类矩形隧道精确解析解,为此类异形隧道的尺寸设计提供参考。方法基于弹性地基曲梁理论与状态空间法,改变管片的半径布置,对圆形隧道解析解的接头矩阵项进行修正,并通过有限元与解析方法的对比,验证解析方法的准确性。结... 目的推导无柱型类矩形隧道精确解析解,为此类异形隧道的尺寸设计提供参考。方法基于弹性地基曲梁理论与状态空间法,改变管片的半径布置,对圆形隧道解析解的接头矩阵项进行修正,并通过有限元与解析方法的对比,验证解析方法的准确性。结果推导得到了无柱型类矩形隧道在任意荷载与接头分布形式下的精确解析解;参数分析表明,土弹簧的存在对隧道管片内力与位移发展起抑制作用;仅改变土弹簧刚度系数大小的情况下,内力与位移最值出现位置相对集中;断面利用率相同的情况下,宽高比越大的类矩形隧道结构受力越处于劣势,径向收敛位移最大位置一般为拱顶与拱底部位。结论无柱型类矩形隧道由于形状特殊性尚存在受力缺陷,可考虑设置中立柱,进一步研究立柱型类矩形隧道的解析解及其适用性。 展开更多
关键词 无柱型类矩形隧道 衬砌管片 状态空间法 接头模型 解析解
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空间任意复杂接头的建模方法
16
作者 钱怡 《无锡轻工大学学报(食品与生物技术)》 CSCD 1997年第2期67-71,共5页
通过空间任意复杂接头的建模过程,提出一种结合实验和理论结果建立复杂结构计算模型的方法。它利用数理统计中非线性回归、误差估计等手段,识别模型参数。同时考虑不利载荷的影响,所建模型有很高的精度。
关键词 建模方法 参数估计 接头模型 有限元法
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盾构隧道装配式管片接头有限元分析方法 被引量:1
17
作者 孙金 《矿产勘查》 2009年第8期52-55,共4页
带接头的管片内力的分析一直是盾构隧道研究的重点。将管片接缝处整体看作为一种材料,采用一种薄层有限单元法,从现有的接头力学模型出发,建立接缝材料的本构关系模拟管片接头效应。该方法能反映实际的接头在受到外力作用时,接头转角刚... 带接头的管片内力的分析一直是盾构隧道研究的重点。将管片接缝处整体看作为一种材料,采用一种薄层有限单元法,从现有的接头力学模型出发,建立接缝材料的本构关系模拟管片接头效应。该方法能反映实际的接头在受到外力作用时,接头转角刚度变化过程。并且避免了由于接缝构造的复杂性而造成建立有限元模型的困难。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片接头 接头刚度 接头模型 有限元分析
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隧道管片接头形式与接头刚度的研究概况
18
作者 方宏强 李克先 范垚垚 《山西建筑》 2008年第22期287-289,共3页
介绍了盾构法隧道装配式衬砌管片接头形式的分类,以及对管片接头进行模拟的接头模型,并归纳了研究接头模型的接头刚度的影响因素,最后指出运用有限元工具对接头进行精细化研究、探求接头尺寸效应对接头刚度影响的可行性与必要性。
关键词 衬砌 接头模型 接头刚度 尺寸效应
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DP590/AA6111钢铝FDS与SPR接头强度试验及仿真 被引量:3
19
作者 熊维清 周平 石军锋 《兵器材料科学与工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第6期87-94,共8页
为对比FDS、SPR接头的力学性能并考察SPR2约束单元模型模拟FDS接头力学行为的适用性,对DP590/AA6111搭接组合下FDS、SPR接头进行多种加载工况下的力学试验。通过十字拉伸、十字剪切、十字拉剪、短搭接拉伸试验对比分析两种接头的失效模... 为对比FDS、SPR接头的力学性能并考察SPR2约束单元模型模拟FDS接头力学行为的适用性,对DP590/AA6111搭接组合下FDS、SPR接头进行多种加载工况下的力学试验。通过十字拉伸、十字剪切、十字拉剪、短搭接拉伸试验对比分析两种接头的失效模式、强度和吸能特性;基于LS-DYNA软件中接头简化力学模型SPR2,对接头强度进行仿真分析;用LS-OPT优化软件识别SPR2模型参数,并通过短搭接拉伸仿真进行验证。结果表明:在各加载工况下,FDS、SPR接头的失效模式主要为下板螺纹失效、下板铆钉脱铆;FDS接头的承载性能为SPR接头的1.1~1.3倍;FDS接头的吸能性能为SPR接头的1.6~2.6倍;SPR2模型无法准确描述接头达到极限承载点后的阶梯状失效行为。 展开更多
关键词 热熔自攻丝连接 自冲铆接 强度试验 接头简化力学模型
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基坑上跨既有盾构隧道坑底土体加固方式探究 被引量:15
20
作者 施成华 李翔 +1 位作者 雷明锋 彭立敏 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2020年第5期1147-1155,共9页
基于非线性接触理论,建立三维非连续地铁隧道模型。考虑管片接头之间、管片衬砌与围岩之间、螺栓与螺栓孔之间的相互作用,以及基坑施工全过程的影响,对基底纵向加固、横向抽条加固和格栅加固3种不同形式的加固措施在控制隧道整体竖向变... 基于非线性接触理论,建立三维非连续地铁隧道模型。考虑管片接头之间、管片衬砌与围岩之间、螺栓与螺栓孔之间的相互作用,以及基坑施工全过程的影响,对基底纵向加固、横向抽条加固和格栅加固3种不同形式的加固措施在控制隧道整体竖向变形、管片接头混凝土应力、螺栓内力方面进行对比分析。研究结果表明:格栅加固效果最为理想。以此模型为基础,进一步研究隧道与基底加固区夹角α与隧道隆起变形、接头混凝土应力的关系,得到最优隧道与基底加固区夹角应为2倍土体内摩擦角与45°之间。 展开更多
关键词 盾构隧道 共线 管片接头模型 格栅加固 隧道与基底加固区夹角
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