均质圆环胎刚体的转动惯量

根据转动惯量的定义,运用计算转动惯量的质量投影法,计算了均质圆环胎刚体对转轴的转动惯量.

盾构管片均质圆环法计算模型探讨

以南昌市轨道交通1号线某区间工程为例,对盾构管片结构的均质圆环法计算模型进行了分析比较,认为在圆环全周设置径向单压弹簧的计算模式是一种简单且有效的分析方法。

通缝拼装盾构隧道横向刚度有效率计算方法及其影响因素

基于盾构隧道横向刚度有效率的定义,推导根据管片纵缝接头刚度解析通缝拼装盾构隧道横向刚度有效率的计算公式,并以实例验证该计算公式的可行性。通过反演分析结果,阐明隧道所处地层的土体力学性能和隧道埋深对盾构隧道横向刚度有效率的影响机制。利用该计算公式分析多个单因素对横向刚度有效率的影响。结果表明:管片环的直径越大,盾构隧道的横向刚度有效率越大;管片截面的抗弯刚度越大、管片纵缝接头刚度越小、管片环分块数量越多,盾构隧道横向刚度有效率越小;盾构隧道横向刚度有效率不仅表征了管片纵缝接头对隧道横向刚度削弱的程度,也反映了管片纵缝接头转动变形而导致的管片环横向变形所占管片环横向总变形的比例,此比例越大,盾构隧道横向刚度有效率越小;反之亦然。

盾构管片接头模型的改进及管片内力的数值计算

管片计算模型的建立主要是考虑接头和土层抗力两种因素对结构的影响。对惯用法模型的接头简化进行改进,即将管片的各个截面处刚度按EI处理,将其接头部位的刚度按kEI处理,这样的管片接头模型更符合实际情况。结合北京地铁十号线工程的实例资料,采用通用ANSYS程序对荷载结构法的惯用法模型及改进模型和地层结构法的均质圆环模型及改进模型进行详细的管片内力计算分析。数值计算结果表明,对盾构管片接头模型的改进是有效的、可行的,而且是必要的;可以初步确定合理的管片接头刚度折减系数取值为1/100～1/1000。

TBM输水隧洞管片衬砌设计模型优选研究

在总结分析现有浅埋盾构隧道管片设计模型的基础上,结合TBM施工深埋水工隧洞的特点,采用ANSYS进行了深埋水工隧洞管片衬砌的有限元模型分析,得出了不同模型下管片变形和内力分布,并对计算结果进行了比较和解释,最后推荐了深埋水工隧洞管片衬砌的计算模型,为工程设计提供借鉴。

基于半刚性节点的盾构隧道管片内力分析

基于半刚性节点法对沈阳地铁10号线长青桥—浑南大道站区间盾构隧道衬砌结构在围岩压力作用下的内力进行分析。结合其工程特点,分别采用均质圆环法和κ-ξ法对隧道管片进行内力分析,并利用Maple程序对弯矩计算结果进行整理,绘制内力分布曲线。研究结果表明,按均质圆环法计算得到的弯矩内力分布图是连续平滑曲线,而采用κ-ξ法的弯矩内力分布图在管片接头处弯矩发生阶跃,但是在单支管片范围内仍然是连续平滑曲线,κ-ξ法的计算结果与地铁盾构区间隧道衬砌结构的实际情况更相符,在实际工程应用中具有一定的参考价值。

下穿高速铁路浅埋盾构隧道管片动力响应特征分析

以广州地铁9号线下穿武广高速铁路为工程案例,采用ABAQUS建立隧道-地层-路基三维耦合有限元分析模型,通过施加简化后的高速铁路列车振动荷载,研究了不同埋深条件下盾构管片和螺栓的动力响应。结果表明:随着埋深的增加管片最大主应力先减小后增大,埋深7 m时管片最大主应力最小,约为1.21 MPa;列车振动荷载作用下隧道拱底为受力最不利位置,且环向螺栓的最大主应力峰值远小于纵向螺栓;随着埋深增加拱底纵向连接螺栓的最大主应力峰值由30.35 MPa减小至13.86 MPa,远小于螺栓的屈服强度。

郑州地铁盾构隧道管片衬砌不同计算模型比较

针对郑州地铁某盾构区间隧道，在隧道覆土厚度、地层、地下水位和其他条件相同情况下，采用均质圆环法和梁－弹簧模型两种方法对管片衬砌的内力和变形进行了计算比较。均质圆环法弯矩较大，相应变形和轴力较小。均质圆环法与圆环刚度有效系数相关，有效系数越大，弯矩越大，变形和内力越小。梁－弹簧模型不仅考虑环向接头刚度还考虑了纵向接头刚度（径向和切向），与实际情况较为接近。

盾构隧道新型衬砌结构受力性能与设计参数

盾构隧道衬砌结构由管片和接头组成,接头的形式直接影响盾构隧道的整体力学性能。上海地铁18号线盾构隧道衬砌结构环间采用了插入式快速接头,块间采用了新型的滑入式快速接头,这种新型衬砌结构受力性能尚不明晰。文章针对通、错缝拼装的新型衬砌结构,分别进行设计工况下的整环足尺试验。通过试验结果分析,得到了不同拼装方式下新型衬砌结构的受力性能;讨论了结构的计算模型,计算了不同工况下结构修正惯用法设计参数,为新型衬砌结构的拼装方式比选、设计计算提供了参考和依据。

刚度折减系数对管片内力及变形的影响分析

以某区间盾构隧道工程为例,推导了结构-荷载模型的均质圆环模型的理论公式;借助ANSYS软件,就刚度折减系数η对管片结构内力和变形的影响进行了数值模拟,结果表明当η取0.8时,管片内力趋于稳定,变形值为1.7mm,满足规范设计要求。