考虑变荷载影响的水下盾构隧道双层衬砌力学特性分析

U455.43%U451+.4; 为探究变荷载条件下的双层衬砌结构力学特性演变规律,依托武汉地铁8号线越江盾构隧道工程,基于水下隧道外部荷载的周期性变化规律,结合双层衬砌盾构隧道施工特点,采用有限元软件ANSYS,对水土荷载作用变化时双层衬砌结构的力学特性进行深入探究.研究结果表明:(1)在水位上涨和河床淤积的影响下,二次衬砌施作越早,其内力值越大,受管片接缝影响,内力分布的不均匀性越显著,管片衬砌结构的内力量值越小,其内力分布规律无明显变化;(2)二次衬砌施作得越早,管片轴力量值的降幅远高于管片弯矩降幅,管片可能发生偏心受拉破坏,同时二衬轴力、弯矩的量值也会显著增大,且轴力的增幅远高于弯矩增...

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Published in铁道标准设计 Vol. 66; no. 7; pp. 101 - 107
Main Authors 刘洋, 龚振华, 梁敏飞, 何川
Format Journal Article
LanguageChinese
Published 西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,成都 610031%西南交通大学土木工程学院,成都 610031 01.07.2022
Subjects
二衬施作时机
力学特性
水下隧道
双层衬砌
盾构隧道
变荷载
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ISSN1004-2954
DOI10.13238/j.issn.1004-2954.202103060001

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Summary:U455.43%U451+.4; 为探究变荷载条件下的双层衬砌结构力学特性演变规律,依托武汉地铁8号线越江盾构隧道工程,基于水下隧道外部荷载的周期性变化规律,结合双层衬砌盾构隧道施工特点,采用有限元软件ANSYS,对水土荷载作用变化时双层衬砌结构的力学特性进行深入探究.研究结果表明:(1)在水位上涨和河床淤积的影响下,二次衬砌施作越早,其内力值越大,受管片接缝影响,内力分布的不均匀性越显著,管片衬砌结构的内力量值越小,其内力分布规律无明显变化;(2)二次衬砌施作得越早,管片轴力量值的降幅远高于管片弯矩降幅,管片可能发生偏心受拉破坏,同时二衬轴力、弯矩的量值也会显著增大,且轴力的增幅远高于弯矩增幅,此时二衬可能发生受压破坏;(3)水位上涨对管片的弯矩无明显影响,但会显著提高二衬的弯矩和轴力.
ISSN:1004-2954
DOI:10.13238/j.issn.1004-2954.202103060001