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第38卷 第8期 北 京 工 业 大 学 学 报 Vol.38 No.8
2012年 8月 JOURNAL OF BEIJING UNIVERSITY OFTECHNOLOGY Aug. 2012
局部荷载作用下软土盾构隧道纵向沉降数值分析
杨摇 茜,张顶立,刘志春
(北京交通大学 土木建筑学院,北京摇 100044)
摘摇 要:基于摩尔-库伦准则,建立隧道衬砌与土体相互作用的三维有限元模型,模拟了软土盾构隧道下卧土层性
能和隧道上方局部荷载对隧道沉降的影响,揭示了隧道的纵向变形规律. 结果表明:隧道纵向沉降最大值与软土夹
层弹性模量、纵向长度以及均布荷载集度呈线性关系;隧道沉降值随均布荷载作用长度和宽度增加而增大.
关键词:软土隧道;纵向沉降;摩尔-库伦准则;有限元模型;局部荷载
中图分类号:U45 文献标志码:A 文章编号:0254-0037(2012)08-1220-05
Numerical Simulations of Longitudinal Settlement of
Shield Tunnel Under Local Loading
YANG Qian,ZHANG Ding鄄li,LIU Zhi鄄chun
(School of Civil Engineering,BeijingJiaotong University,Beijing 100044,China)
Abstract:Based on the Mohr鄄Coulomb Model,the3鄄Dfinite element model on the interactionsof lining
and soil was established,and used to stimulate the influences of the properties of substratum soil and
local uniform load on the ground on the settlement of shield tunnel in soft soil area. The deformation
characteristic of tunnelswas analyzed in details. The numerical results show that the maximal settlement
islinear functions of the elastic modulus of the soft layer,longitudinal length and uniform load,and the
settlement of the tunnel increaseswith the increase of the length and width of the uniform load.
Key words:tunnel in soft soil;Longitudinal Settlement;Mohr鄄Coulomb failure criterion;FEM model;
local load
摇 摇 目前,软土隧道一般采用盾构法进行施工,其长 有限单元法作为一种通用的结构分析方法,已
[1]
期沉降十分显著. SHIRLAW 对大量隧道长期沉 经成为研究分析隧道纵向结构性能的主要手段之
降实测数据分析研究后得出如下结论:在正常情况 [3]
一. AKAQI等 采用二维、三维有限元研究土体开
下,隧道的长期沉降占总沉降量的30% ~90%,并
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