盾構隧道管片結構理論分析及工程應用研究.pdf

1、進入二十一世紀，世界經濟不斷發(fā)展極大地推動了城市化，而隨著城市地面空間資源的開發(fā)利用趨于飽和，人類逐漸把眼光投向了廣闊的地下空間。在當前國內外大量地鐵工程建設中，盾構法已經成為了最重要的建設方法之一。得益于盾構法自身的諸多優(yōu)點和地鐵盾構隧道等各項城市基礎設施及地下空間大規(guī)模建設的推動，盾構隧道工法無論是在技術上還是在理論上都有了非常大的進步。但由于地下結構及巖土工程的復雜性，盾構隧道計算模型尚欠成熟和完善，需要不斷地對盾構隧道設計計算模

2、型的理論研究，探索最能反應實際工況的盾構隧道結構計算模型。本文對盾構隧道結構計算理論進行了研究，主要工作有：
　　(1)回顧了盾構隧道的發(fā)展歷史，對國內外盾構隧道結構計算模型及相關理論進行了概況和總結，并對慣用法、修正慣用法、彈性鉸圓環(huán)法和梁-彈簧模型及梁-接頭模型等結構計算理論進行了詳細的介紹。
　　(2)概括總結了隧道結構荷載計算中的各種方法及其適用條件。對盾構法隧道荷載計算方法進行了探討，分別介紹了襯砌土壓力的簡化計算

3、法、考慮地層與襯砌共作用法及襯砌荷載反饋分析法；詳細研究了簡化計算方法中垂直土壓力、水平土壓力、以及地基抗力等管片土壓力的基本問題。
　　(3)針對南昌地鐵一號線工程實例，采用勻質圓環(huán)模型，研究了彎曲剛度有效率和土體抗力系數(shù)對盾構隧道內力計算的影響規(guī)律，同時，考慮到勻質圓環(huán)模型、彈性鉸圓環(huán)模型和雙環(huán)梁-彈簧模型的不同模型假定和計算特點，對其進行了研究分析。
　　(4)本文推導了考慮接頭剛度影響和抗力分布變化的盾構隧道結構計算

4、模型解析解，并通過編程與慣用計算法和數(shù)值模擬方法進行了計算對比分析。分析表明：考慮接頭剛度影響和抗力分布變化計算模型所求盾構隧道內力的變化趨勢和慣用計算法所得結果基本一致；此外，其計算結果與數(shù)值模擬法計算的結果變化規(guī)律也具有一致性，三種方法的計算結果變化趨勢相吻合，特別是在隧道直徑增大時所得結果更趨一致，同時由于所推導的解析解基于放松土體抗力的假設限制，因而其具有一定的適用性和普遍性。
　　合理的盾構隧道結構計算模型對盾構隧道設計