基于施工全过程的矩形盾构隧道结构受力分析方法及应用-隧道建设.PDF

　 基于施工全过程的矩形盾构隧道结构 受力分析方法及应用 １ １ １ １ ２， 梁　霄 ，官林星 ，温竹茵 ，孙　巍 ，柳　献 （１．上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司，上海　２０００９２； ２．同济大学地下建筑与工程系，上海　２０００９２） 摘要：为探索如何在衬砌结构设计中充分考虑施工过程对结构受力的影响，在现场监测结果的基础上，采用理论分析和数值模拟 的方法，建立基于施工全过程的衬砌结构受力分析方法，即考虑衬砌结构在施工过程中各主要受力阶段之间的非线性时变效应，采 用增量法进行结构内力和变形的计算，分析结构在施工过程中各受力阶段的荷载模型以及结构刚度随内力变化的折线模型。将该 方法应用到实际隧道工程中，并与传统设计方法进行对比分析。实践表明，建立的基于施工全过程的衬砌结构受力分析方法是合 理可行的，其可以较全面地反映出衬砌结构在施工阶段的真实受力状态；脱出盾尾阶段和同步注浆阶段为结构在施工期的不利受 力阶段。 关键词：矩形盾构隧道；结构受力分析；施工全过程；非线性时变效应；结构刚度；增量法 ＤＯＩ：１０．３９７３／ｊ．ｉｓｓｎ．２０９６－４４９８．２０１８．０７．０１３  中图分类号：Ｕ４５１．２　　　　　文献标志码：Ａ　　　　　文章编号：２０９６－４４９８（２０１８）０７－１１７２－１０ ＡＭｅｔｈｏｄｆｏｒＦｏｒｃｅＡｎａｌｙｓｉｓｏｆＲｅｃｔａｎｇｕｌａｒＳｈｉｅｌｄＴｕｎｎｅｌＬｉｎｉｎｇＳｔｒｕｃｔｕｒｅ ＣｏｎｓｉｄｅｒｉｎｇＷｈｏｌｅＣｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎＰｒｏｃｅｓｓ：ＰｒｉｎｃｉｐｌｅａｎｄＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ １ １ １ １ ２， ＬＩＡＮＧＸｉａｏ，ＧＵＡＮＬｉｎｘｉｎｇ，ＷＥＮＺｈｕｙｉｎ，ＳＵＮＷｅｉ，ＬＩＵＸｉａｎ （１．ＳｈａｎｇｈａｉＭｕｎｉｃｉｐａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＤｅｓｉｇｎＩｎｓｔｉｔｕｔｅ（Ｇｒｏｕｐ）Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ； ２．ＤｅｐａｒｔｍｅｎｔｏｆＧｅｏｔｅｃｈｎｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＴｏｎｇｊｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｓｈａｎｇｈａｉ２０００９２，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅｓｔｕｄｙｏｆｉｎｆｌｕｅｎｃｅｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｏｎｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓｔｒｅｓｓｉｎｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｅｓｉｇｎｉｓｖｅｒｙｉｍｐｏｒｔａｎｔ． Ｈｅｎｃｅ，ａｍｅｔｈｏｄｆｏｒｆｏｒｃｅａｎａｌｙｓｉｓｏｆｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｗｈｏｌｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｂｙ ｔｈｅｏｒｅｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｎｕｍｅｒｉｃａｌｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｓｉｔｅｍｏｎｉｔｏｒｉｎｇｒｅｓｕｌｔｓ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｃｏｎｓｉｄｅｒｓｔｈｅｎｏｎｌｉｎｅａｒ ｔｉｍｅｖａｒｙｉｎｇｅｆｆｅｃｔｂｅｔｗｅｅｎｔｈｅｍａｉｎｌｏａｄｉｎｇｓｔａｇｅｓｏｆｔｈｅｌｉｎｉｎｇｓｔｒｕｃｔｕｒｅｄｕｒｉｎｇｔｈｅｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｐｒｏｃｅｓｓ，ａｎｄｕｓｅｓ ｉｎｃｒｅｍｅｎｔａｌｍｅｔｈｏｄｔｏｃａｌｃｕｌａｔｅｔｈｅｉｎｔｅｒｎａｌｆｏｒｃｅｓａｎｄｄｅｆｏｒｍａｔｉｏｎｓｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅｓ．Ｔｈｅｌｏａｄｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒｅ ｄｕｒｉｎｇｖａｒｉｏｕｓｓｔｒｅｓｓｓｔａｇｅｓｏｆｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎａｎｄｔｈｅｂｒｏｋｅｎｌｉｎｅａｒｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｓｔｒｕｃｔｕｒａｌｓｔｉｆｆｎｅｓｓｃｈａｎｇｅｓｗｉｔｈｉｎｔｅｒｎａｌ ｆｏｒｃｅａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄ．Ｔｈｅｍｅｔｈｏｄｉｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｔｈｅａｃｔｕａｌｔｕ