盾構(gòu)管片堆放防風(fēng)抗傾覆驗(yàn)算

鐘天建

（中交四航局第一工程有限公司 廣州510420）

0 引言

管片是地鐵盾構(gòu)法施工的襯砌主體，對(duì)于隧道施工質(zhì)量和安全起重要作用［1，2］。信息化模型不斷為工程施工行業(yè)提供解決思路和方案［3］。劉濤［4］利用Au?to CAD 對(duì)管片進(jìn)行建模驗(yàn)證參數(shù)化設(shè)計(jì)，郭建鵬［5］分析盾構(gòu)管片破損的原因及防治。Midas FEA 軟件廣泛用于結(jié)構(gòu)建模受力分析和驗(yàn)算中，李松［6］采用該軟件進(jìn)行了盾構(gòu)隧道襯砌結(jié)構(gòu)橫向變形控制研究，姜天華等人［7］用于在役混凝土橋梁承載力的評(píng)估，董愛平等人［8］用于箱梁汽車偏載效應(yīng)分析。

某市軌道交通工程管片襯砌外徑6 400 mm，內(nèi)徑5 800 mm，寬1 500 mm，厚300 mm，分為封頂塊、鄰接塊和標(biāo)準(zhǔn)塊。管片廠位于珠江東岸，三面環(huán)江，屬亞熱帶季風(fēng)氣候，季風(fēng)明顯，受臺(tái)風(fēng)影響明顯，局部災(zāi)害性天氣較突出。地鐵管片在堆場(chǎng)堆放時(shí)分為立式和仰式，立式堆放層數(shù)為4 層，仰式堆放層數(shù)為6 層，考慮到惡劣臺(tái)風(fēng)天氣影響，防止管片傾覆造成安全事故，需對(duì)堆存的管片進(jìn)行防風(fēng)抗傾覆驗(yàn)算。

風(fēng)荷載選擇R=50 年，為12 級(jí)風(fēng)。管片中鄰接塊的尺寸最大，選擇鄰接塊為抗傾覆驗(yàn)算對(duì)象。鄰接塊的平、立面如圖1所示。

圖1 鄰接塊平、立面Fig.1 Adjacent Block Plan and Elevation

1 4層管片立式堆放防風(fēng)抗傾覆驗(yàn)算

1.1 計(jì)算參數(shù)

管片采用C50混凝土，分4層立式堆放，堆放方式墊木采用只受壓彈性單元和接觸面進(jìn)行模擬；縱向排列方式分別考慮單排、雙排和三排，排間距10 cm，排與排之間墊木采用只受壓彈性單元進(jìn)行模擬。

1.2 荷載計(jì)算

本次有限元分析考慮鋼筋混凝土自重和風(fēng)荷載，驗(yàn)算過程主要依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范：GB 50009-2012》［9］和《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)規(guī)范：GB 50010-2010》［10］?！?br>