考虑剪切作用的盾构隧道管片接头力学模型研究

目前使用较广泛的盾构隧道管片接头研究模型往往视切向为刚性，大多考虑了轴力与弯矩的共同作用而忽视了剪力作用。然而剪切力可能会使接头位置发生剪切位移，严重时可能引起管片剪切破坏、隧道错台等。该文将轴向、切向和转动三个方向的位移作为已知荷载，分别推导接头区域内螺栓与混凝土结构的刚度矩阵，然后对刚度矩阵进行合成，得到管片接头考虑剪切时的力学模型。并以狮子洋盾构隧道工程为依托，对比了有限元法与该模型的计算结果。研究表明，模型与有限元法计算的结果规律相同，两者具有较好的一致性。该文建立的模型考虑了轴向、剪切及弯曲三个方向上荷载的耦合作用，使之更符合接头的实际情况。研究成果对补充管片接头力学模型有一定参考价值。