盾構隧道管片接頭螺栓力學行為研究

焦亞基 雷晗

上海市政工程設計研究總院（集團）有限公司 200092

引言

盾構法因施工速度快、環境擾動小、機械化程度高等優勢，近些年來越來越多地被應用到了各類隧道工程中，并且朝著更大、更深、更長、周邊環境更復雜的方向發展，這也給盾構隧道結構計算與設計提出了更高的要求。盾構隧道采用預制鋼筋混凝土管片拼裝而成，多為螺栓連接，接頭部位遠比管片本身薄弱，更容易發生破壞與大變形，其力學性能影響到盾構隧道的整體性能。盾構隧道接頭的螺栓形式有很多，王慎堂［1］對此進行了詳細的整理，嚴佳梁［2］對各種接頭形式的適用性進行了分類。國內外很多學者對接頭的力學行為也展開了廣泛的研究。朱合華等［3］基于一系列接頭試驗，總結了盾構隧道襯砌管片接頭內力-變形統一模型；朱建文等［4］展開了盾構管片接頭預埋件抗拉性能試驗，研究了一種高剛性接頭預埋件的拉拔力學性能；金瑞等［5］對一種口字型鑄鐵件及與之相連的錨筋組成的接頭預埋件結構體系的力學性能展開了試驗研究，分析了接頭的變形特性、承載力和破壞模式；莊曉瑩等［6］展開了盾構襯砌管片接頭破壞的彈塑性-損傷三維有限元模型研究，模擬了正負彎矩下接頭壓彎破壞的全過程，給出了此類有限元模型網格劃分的建議。前人的研究主要關注點在于各類接頭的整體力學行為，對接頭螺栓本身的設計計算及力學行為關注較少。另外，長期以來我們在進行接頭螺栓的設計時，都默認其為受拉構件，這對于彎螺栓接頭而言，其適用性值得商榷。……