盾构法隧道管片接头转动刚度的理论研究

以上海地铁隧道为工程背景,通过建立能够完整描述接头在任一组合力(弯矩、轴力以及联结螺栓预应力)作用下的受力及变形性状的接头力学模型,分析了管片接头转动刚度的一般变化规律。研究认为,对于给定的管片尺寸,管片接头转动刚度是接头承受载荷水平的函数,减小管片厚度将导致管片接头的正、负弯矩转动刚度的降低,同时,使得二者之间的差值更大,这对于管片接头的受力性能是不利的,而通过改变管片接头中联结螺栓的位置则可以改善这种情形。同时,调整管片厚度以及联结螺栓位置可以实现在不影响甚至提高管片接头受力性能的前提下降低管片厚度以降低工程造价的目的。