基于Timoshenko梁的盾构上跨对既有隧道纵向变形影响研究

TU443; 采用修正的Loganathan理论研究了盾构上跨过程中土体损失引起的既有隧道纵向位移,考虑剪切变形的Timoshenko梁理论分析隧道内力变化及管片间错台量,基于弹性力学理论中的剪切效应建立了隧道纵向变形微分方程并求解,研究了隧道剪切刚度、土体损失率对隧道弯矩、剪力、管片间错台量变化规律.将计算结果与已发表监测数据对比,分析了Timoshenko梁发生弯曲变形后梁横截面不再与中性轴垂直,与不考虑剪切变形的Euler-Bernoulli梁的差异.研究表明:考虑剪切变形的理论解能准确预测隧道纵向变形,能矫正不考虑剪切变形条件下弯矩、剪力内力值过大以及无法计算管片错台量的缺陷.研究为预...

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Published in矿业科学学报 Vol. 6; no. 1; pp. 30 - 41
Main Authors 韦征, 江玉生
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083 01.02.2021
Subjects
盾构上跨
纵向变形
土体损失
Timoshenko梁
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ISSN2096-2193
DOI10.19606/j.cnki.jmst.2021.01.004

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Summary:TU443; 采用修正的Loganathan理论研究了盾构上跨过程中土体损失引起的既有隧道纵向位移,考虑剪切变形的Timoshenko梁理论分析隧道内力变化及管片间错台量,基于弹性力学理论中的剪切效应建立了隧道纵向变形微分方程并求解,研究了隧道剪切刚度、土体损失率对隧道弯矩、剪力、管片间错台量变化规律.将计算结果与已发表监测数据对比,分析了Timoshenko梁发生弯曲变形后梁横截面不再与中性轴垂直,与不考虑剪切变形的Euler-Bernoulli梁的差异.研究表明:考虑剪切变形的理论解能准确预测隧道纵向变形,能矫正不考虑剪切变形条件下弯矩、剪力内力值过大以及无法计算管片错台量的缺陷.研究为预测盾构近距离上跨对既有隧道影响分析提供一种有效方法.
ISSN:2096-2193
DOI:10.19606/j.cnki.jmst.2021.01.004