›› 2010, Vol. 31 ›› Issue (S2): 236-241.

• 岩土工程研究 • 上一篇    下一篇

地震荷载作用下大坂盾构隧道管片配筋校核

戴永浩1,陈卫忠1,谭贤君1,黄 胜2   

  1. 1. 中国科学院武汉岩土力学研究所 岩土力学与工程国家重点实验室,武汉 430071; 2. 铁道第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063
  • 收稿日期:2010-08-02 出版日期:2010-12-10 发布日期:2011-01-12
  • 作者简介:戴永浩,男,1978年生,博士,助理研究员,主要从事岩石力学及地下空间方面的研究工作。
  • 基金资助:

    国家重点基础研究发展规划(973)(No. 2009CB724603);国家自然科学基金(No. 40772184)资助;中国科学院武汉岩土力学研究所知识创新工程领域前沿项目(No. 0714011Q01)。

Reinforcement check of Daban shield tunnel segment under seismic loads

DAI Yong-hao1, CHEN Wei-zhong1, TAN Xian-jun1, HUANG Sheng2   

  1. 1. State Key Laboratory of Geomechanics and Geotechnical Engineering,Institute of Rock and Soil Mechanics,Chinese Academy of Sciences, Wuhan 430071,China; 2. China Railway Siyuan Survey and Design Group Co. Ltd., Wuhan 430063, China
  • Received:2010-08-02 Online:2010-12-10 Published:2011-01-12

摘要:

将盾构隧道管片视为分段曲梁、管片之间为铰接关系、管片与地层之间为非线性接触关系,边界采用无限元吸收地震波的反向与折射,地层服从Mohr-Coulomb弹塑性本构模型,地震波采用EI-Centro波,采用地层-结构法,应用隐式动力有限元分析地震荷载作用下管片轴力与弯矩分布情况。根据有限元计算结果,结合结构力学方法,校核管片配筋是否合理。与荷载结构法相比,其方法可模拟围岩与管片、管片与管片之间的相互关系,并可考虑锚杆等支护结构对管片受力的影响,因而,计算结果更为精确。研究为盾构隧道管片配筋优化设计,降低隧道支护成本,提供了一种管片配筋校核计算方法与设计依据。

关键词: 地层-结构法, 接触, 地震荷载, 盾构隧道, 配筋校核

Abstract:

Taking the shield tunnel segment as a section curved beam, the segment was articulated each other and contacted nonlineariy with the rock stratum. Infinite element was used to absorb the reflection and refraction of seisminc waves in boundary; the Mohr-Coulomb elastoplastic constitutive model and EI Centro seismic wave were used; an implicit dynamic finite element analysis of axial force and bending moment distributions under seismic loads was conducted by stratum structure method. According to the finite element analysis results, the reinforcement of the segment is checked combining with structural mechanics approach. Comparing with the load-structure method, the proposed method can simulate the relationships between the segments, segment and surrounding rock; the supporting structure such as bolt can also be considered; so the method can give more accurate results. The research provides a method of checking calculation and design basis for the optimization design of the shield tunnel and reduces the cost of the support.

Key words: stratum structure method, contact, seismic loads, shield tunnel, reinforcement check

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