盾构管片结构的力学行为分析

吉林大学学报(工学版) ›› 2011, Vol. 41 ›› Issue (6): 1669-1674.

盾构管片结构的力学行为分析

李春良^1,2,王国强¹,刘福寿³,赵凯军⁴

1.吉林大学机械科学与工程学院|长春 130022；2.吉林建筑工程学院交通科学与工程学院|长春 130117；3.江苏省交通规划设计院有限公司|南京 210005；4.北方重工集团|沈阳 110025

收稿日期:2010-08-31 出版日期:2011-11-01 发布日期:2011-11-01
通讯作者: 王国强(1961-),男,教授,博士生导师.研究方向:机械现代设计理论与方法. E-mail:wanggq6504@yahoo.com.cn
作者简介:李春良(1978-),男,副教授,博士.研究方向:盾构工程.E-mail:lichli3300@163.com
基金资助:
国家科技支撑计划重点项目（2007BAF09B01）；住房和城乡建设部项目（2011K329）.

Mechanical behavior analysis of shield segment structure

LI Chun-liang^1,2, WANG Guo-qiang¹, LIU Fu-shou³, ZHAO Kai-jun⁴

1.College of Mechanical Science and Engineering, Jilin University|Changchun 130022, China|2.School of Communication Science &|Engineering| Jilin Architectural and Civil Engineering Institute, Changchun 130117, China|3.Jiangsu Provincial Communication Planning and Design Institute Co.,Ltd, Nanjing 210005, China|4.Shenyang Heavy Machinery Group Co., Ltd, Shenyang 110025, China

Received:2010-08-31 Online:2011-11-01 Published:2011-11-01

摘要/Abstract

摘要：

基于弹性理论建立了管片结构环向刚度模型以及管片环向内力模型,并对管片接头部位的各相关参数进行了分析。研究结果表明,管片结构内力模型的理论计算结果与有限元计算结果相吻合,具有较高的精度。刚度计算模型能准确地揭示出管片结构环向变刚度的分布规律。环向最大正弯矩会随着管片接头处刚度的降低而增加。环向弯矩的分布状态也会随着接头数量和锲块位置的改变而改变。

关键词: 工程力学, 隧道工程, 盾构, 管片, 管片接头, 抗弯刚度, 傅立叶级数

Abstract:

A circumferential rigidity model and a circumferential inner force model of the shield segment were built based on the elasticity theory, and some related parameters of the segment joint were analyzed. The results showed that the inner forces calculated by the theoretical model coincide with the results by the finite element method, demonstrating a high accuracy. The rigidity model can reveal exactly the circumferential rigidity distribution in the shield segment structure. The maximal circumferential positive bending moment increases along with the reduction of the segment joint rigidity. The distribution of the circumferential bending moment changes with the changes of the joint number and the K block position.

Key words: engineering mechanics, tunnel engineering, shield, shield segment, segment joint, bending rigidity, Fourier series

中图分类号:

TB112

李春良^1,2,王国强¹,刘福寿³,赵凯军⁴. 盾构管片结构的力学行为分析[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1669-1674.

LI Chun-liang, WANG Guo-qiang, LIU Fu-shou, ZHAO Kai-jun. Mechanical behavior analysis of shield segment structure[J]. 吉林大学学报(工学版), 2011, 41(6): 1669-1674.

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