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第４７卷第４期铁道学报Ｖｏｌ．４７Ｎｏ．４

２０２５年４月ＪＯＵＲＮＡＬＯＦＴＨＥＣＨＩＮＡＲＡＩＬＷＡＹＳＯＣＩＥＴＹＡｐｒｉｌ２０２５

文章编号：１００１⁃８３６０（２０２５）０４⁃０１６５⁃０９

纵向槽钢对隧道力学性能影响的计算方法

１，２１１１１

江学辉，罗如平，罗文俊，邓文武，胡瑞奇

（１．华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室，江西南昌３３００１３；

２．江西外语外贸职业学院国际工程学院，江西南昌３３００９９）

摘要：为解决纵向槽钢模型试验成本高、周期长、效率低等问题，提出纵向槽钢作用下的盾构隧道力学性能计算

方法。建立纵向槽钢作用下的应变⁃应力平衡方程并考虑盾构隧道管片间的接缝，从而推导出盾构隧道刚度和管

片接缝张开量理论解。通过与隧道管片接缝张开量及等效抗弯刚度的经典理论计算结果进行对比，验证所提计

算方法的可靠性，并进一步分析纵向槽钢数量、截面面积、弹性模量及隧道结构设计参数对隧道力学性能的影响。

计算结果表明：纵向槽钢数量、截面面积、弹性模量与隧道等效抗弯刚度呈线性正比例，与管片接缝张开量呈线性

反比例，且隧道结构本身的设计参数对隧道管片接缝张开量、等效刚度有显著的影响，应依据隧道结构本身设计

参数选择合适的纵向槽钢加固方案。该计算方法可快速准确地评估纵向槽钢对盾构隧道的影响，可用于隧道加

固工程。

关键词：纵向槽钢；盾构隧道；隧道刚度；管片接缝张开量；计算方法

中图分类号：ＴＵ４５１文献标志码：Ａｄｏｉ：１０３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ．１００１⁃８３６０２０２５０４０１８

ＣａｌｃｕｌａｔｉｏｎＭｅｔｈｏｄｆｏｒＭｅｃｈａｎｉｃａｌＰｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆＴｕｎｎｅｌｓＩｎｄｕｃｅｄｂｙ

ＬｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌＣｈａｎｎｅｌＳｔｅｅｌ

１，２１１１１

ＪＩＡＮＧＸｕｅｈｕｉ，ＬＵＯＲｕｐｉｎｇ，ＬＵＯＷｅｎｊｕｎ，ＤＥＮＧＷｅｎｗｕ，ＨＵＲｕｉｑｉ

（１．ＳｔａｔｅＫｅｙＬａｂｏｒａｔｏｒｙｏｆＰｅｒｆｏｒｍａｎｃｅＭｏｎｉｔｏｒｉｎｇａｎｄＰｒｏｔｅｃｔｉｎｇｏｆＲａｉｌＴｒａｎｓｉｔＩｎｆｒａｓｔｒｕｃｔｕｒｅ，ＥａｓｔＣｈｉｎａＪｉａｏｔｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００１３，Ｃｈｉｎａ；

２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＩｎｔｅｒｎａｔｉｏｎａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＪｉａｎｇｘｉＣｏｌｌｅｇｅｏｆＦｏｒｅｉｇｎＳｔｕｄｉｅｓ，Ｎａｎｃｈａｎｇ３３００９９，Ｃｈｉｎａ）

Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｉｎｏｒｄｅｒｔｏａｄｄｒｅｓｓｈｉｇｈｃｏｓｔｓ，ｌｏｎｇｃｙｃｌｅｓ，ａｎｄｉｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｅｓｏｆｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｈａｎｎｅｌｓｔｅｅｌｍｏｄｅｌｔｅｓｔｓ，ａｃａｌ⁃

ｃｕｌａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｆｏｒｔｈｅｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐｒｏｐｅｒｔｉｅｓｏｆｓｈｉｅｌｄｔｕｎｎｅｌｓｉｎｄｕｃｅｄｂｙｌｏｎｇｉｔｕｄｉｎａｌｃｈａｎｎｅｌｓｔｅｅｌｗａｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｗｉｔｈ

ｔｈｅｓｔｒｅｓｓ⁃ｓｔｒａｉｎｅｑｕｉｌｉｂｒｉｕｍｅｑｕａｔｉｏｎｓｉｎｖｏｌｖｉｎｇｔｈｅｌｏｎｇｉｔｕｄｉ