盾構(gòu)管片內(nèi)力及變形計(jì)算的理論分析

敬耀輝，李立新

（吉林建筑科技學(xué)院，吉林 長春 130114）

1 慣用法及修正慣用法的計(jì)算

隧道設(shè)計(jì)有多種方法和模型，被最廣泛使用的是荷載-結(jié)構(gòu)模型，常用的設(shè)計(jì)方法是慣用法、修正慣用法。根據(jù)地層分類法或標(biāo)準(zhǔn)公式確定地層壓力，然后根據(jù)彈性地基的計(jì)算理論計(jì)算襯砌的內(nèi)力并完成設(shè)計(jì)段。在盾構(gòu)隧道工程的設(shè)計(jì)研究中，修正慣用法的普及度更高、應(yīng)用型更好。兩種方法的管片截面內(nèi)力計(jì)算如表所示：

2 影響盾構(gòu)管片內(nèi)力及變形的特征參數(shù)的確定

慣用法及修正慣用法的計(jì)算公式如上表所示，管片環(huán)的各截面，在垂直荷載、水平荷載、水平三角形荷載、水平地基反力以及自重的共同作用下[1]，所引起的管片內(nèi)力表達(dá)式整理如下：

（1）M（彎矩）表達(dá)式

（2）N（軸力）表達(dá)式

（3）Q（剪力）表達(dá)式

綜上，在地質(zhì)條件給定不變下，在任意截面上，θ、 pe1+pw1、 qe1+qw1的數(shù)值是不變的，那么，管片厚度 Rc、管片寬度k、管片剛度折減率η三個(gè)參量則是所需要研究論證的特定參量。

3 影響盾構(gòu)管片內(nèi)力及變形的特征參數(shù)分析

（1）管片環(huán)水平直徑點(diǎn)的水平方向變位δ

（2）M（彎矩）

（3）N（軸力）

（4）Q（剪力）

4 結(jié)語

本文采用修正慣用法，在理論分析中討論管片內(nèi)力及位移相對于管片厚度Rc、管片寬度k、管片剛度折減率η的變化關(guān)系，關(guān)系如下：

（1）當(dāng)Rc增加，管片的彎矩M增大；管片的軸力N在拱腰增大、在拱頂和拱底減??；管片的位移δ減?。?/p>

（2）當(dāng)k增加，管片的彎矩M、軸力N以及位移δ都有所增大；

（3）當(dāng)η增加，管片的彎矩M增大；管片的軸力N減??；管片的位移δ減小。