济南大学学报(自然科学版)

作者：张西文,江晓童,杨殿勇,门燕青,刘鑫锦,孙文昊,张亮亮

基金：国家自然科学基金项目(51708251);; 山东省自然科学基金项目(ZR2023ME070)

为了探究公轨合建盾构隧道内部结构与管片的协同受力特性，并寻求更符合工程实际的计算模型，采用ABAQUS软件建立6种公轨合建盾构隧道计算模型，即单管片、单内部结构、内部结构与管片固接、内部结构与管片单铰接、内部结构与管片双铰接、接头刚度折减计算模型(分别编号为模型1、 2、…、 6),分析汽车、列车荷载作用下内部结构与管片的内力和变形分布。结果表明：利用模型2计算所得弯矩最小，利用模型4、 5计算所得弯矩最大；内部结构自重对管片产生的附加正弯矩为859.3～876.9 kN·m,附加负弯矩为-770.5～-798.6 kN·m;内部结构与管片协同受力计算模型按照连接方式对弯矩的影响由大到小的顺序依次为模型5、 4、 6,模型3、 6的影响程度接近，按照土体压力荷载及汽车、列车荷载作用下的应变由大到小的顺序依次为模型4、 5、 6,模型3、 6的应变接近；鉴于工程实践中通常分开设计和计算盾构管片与内部混凝土结构，建议在涉及内部结构的公轨合建盾构隧道设计过程中，构建内部结构与管片协同受力计算模型；工程设计中应根据施工工艺和连接方式选择合适的计算模型，对于预制与现浇相结合的内部结构型式，更宜选用模型6。

来源：2025年第03期

《济南大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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