地道橋鋼盾構內力計算方法及優化設計研究

黃勇軍, 巢萬里

(1.湖南建工交通建設有限公司, 湖南 長沙 410005; 2.湖南省交通科學研究院, 湖南 長沙 410015)

地道橋鋼盾構內力計算方法及優化設計研究

黃勇軍1, 巢萬里2

(1.湖南建工交通建設有限公司, 湖南 長沙 410005; 2.湖南省交通科學研究院, 湖南 長沙 410015)

為了合理計算地道橋鋼盾構內力，在分析現有鋼盾構結構內力計算方法的不足基礎上，提出一種考慮核心土作用的彈性地基梁計算模式，結合鋼盾構法施工實際工程，利用ANSYS有限元軟件模擬盾構不同部位的受力特性，將計算結果與現場監測結果對比驗證計算方法的合理性，并提出相應的盾構設計優化建議。研究結果表明：核心土高度變化對盾構內力影響較大，不考慮核心土作用會導致計算結果偏大；而本文推薦的彈性地基梁計算模式能更好地反映盾構的實際受力情況；橫梁、中柱以及盾構前部邊柱安全儲備偏高，而盾構尾部門架邊柱安全儲備偏低；橫梁和中柱材料適當降低工字鋼的型號，邊柱的工字鋼放置方式旋轉90°，可以節省大量鋼材，提高盾構施工的安全性。

地道橋； 鋼盾構； 數值分析； 核心土； 內力計算； 彈性地基梁

0 前言

橋式盾構是近些年才逐漸發展起來的一種新興的下穿高速公路的施工工藝，主要由鋼結構組成的鋼框架結構，目前被廣泛應用于道路、鐵路立交工程中[1,2]。然而在對橋式盾構的設計上還沒有形成一整套完整的設計技術，目前對于盾構設計一般采用經驗的方法，結合相似工程資料，利用簡單的計算得到施工圖，其設計結果往往偏于保守，易造成鋼材大量浪費。……