盾构隧道管片钢筋力学行为初探.pdfVIP

四川建筑科学研究 第39卷 第3期 SichuanBuildingScience 2013年 6月 盾构隧道管片钢筋力学行为初探 陈俊生，莫海鸿 (华南理工大学建筑学院，广东 广州 510640) 摘 要：钢筋混凝土管片是盾构隧道最基本的结构单元，钢筋作为管片的主要组成部分，其力学行为影响管片配筋 形式及配筋量，从而影响盾构区问隧道的造价。本文以广州地铁使用的管片为研究对象，利用大型通用有限元软 件ADINA，计算了单块管片在施工阶段受到千斤顶顶力作用时的钢筋应力；同时 ，将整环管片在正常使用阶段受到 的土压力、水压力及周围土层的弹性抗力抽象为7种荷载，计算了整环管片模型下管片钢筋的应力。计算结果表 明，管片的制作和安装精度明显影响了管片在施工状态时的钢筋应力，存在制作或施工误差的管片，其钢筋应力为 无误差管片的2．3～4．7倍 ，但两种情况的钢筋应力均处于较低的水平；在正常使用阶段，考虑接头的整环模型管 片钢筋的最大拉应力为73．3MPa，最大压应力为67．7MPa，分别相当于钢筋强度设计值的24．4％和22．6％。施工 阶段管片钢筋应力水平与正常使用阶段钢筋应力水平并无明显区别。为进一步了解管片配筋的力学行为，还需要 研究管片及其配筋在长期荷载作用下的力学行为，在保证隧道耐久性的前提下，合理的使用钢筋。 关键词：盾构隧道；管片钢筋；力学行为；三维有限元分析 中图分类号：TU311 文献标志码 ：A 文章编号：1008—1933(2013)03—044—06 Primiarystudyonmechanicalbehaviorofrebarinshieldtunnelsegments CHENJunsheng，MOHaihong (Dept．ofCjvj1Engineering，SouthChinaUniversityofTechnology，Guangzhou 510640，China) Abstract：Steelconcretesegmentsarethebasic structureunitsin shield tunne1．Steelisthemain constituentofsegment．The mechanicalbehaviorsofrebarinsegmentsinfluencelayoutandratioofreinforcementandtheninfluencemanufacturingcostof shield tunne1．NonlinearfiniteelementprogramADINAwasusedtoanalyzemechanicalbehaviorofrebarunderjackingforceinconstruction period．Theloadingsinregulra serviceperiod，includingearthpressure，waterpressureand elasticresistingofrceofoutersoil，were abstractedinto7typesofloads．OnesegmentringmodelwasanalyzedwitllADINA undertheseabstractedloads．Theresultsindicate accuracyofproductionanderectionofsemg entsobviouslyinfluencestherebra stressinconstructionperiod．Rebra stressinmodelwiht inaccuracyis2．3～4．7timeslargerthanhtatinmodelwithoutinaccuracy．Actually．therebarstressinthetwosituationsofconstruction isinlowstressleve1．Inregularservicestage，maximu