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弯矩作用下盾构管片环向接头的力学模型
引用本文:杨成,赖远明,王旭,马勤国,杨志团.弯矩作用下盾构管片环向接头的力学模型[J].铁道学报,2019(3).
作者姓名:杨成  赖远明  王旭  马勤国  杨志团
作者单位:兰州交通大学土木工程学院;中国科学院西北生态环境资源研究院;华南理工大学土木与交通学院;兰州市轨道交通有限公司
摘    要:以兰州地铁1号线为工程背景,通过模型假设,对盾构管片环向受力进行分析,提出接头刚度的定义。通过管片各个阶段的受力特征,建立接头的力学解析模型,推导得到不同受力特征下管片环向接头的力学表达式;然后对管片接头用ANSYS建立有限元模型,在管片轴力与弯矩分别为(0 kN,±50 kN·m)、(200 kN,±100 kN·m)、(400 N,±150 kN·m)、(800 kN,±200 kN·m)、(1 000 kN,±250 kN·m)的情况下,得到弯矩与接头转角的关系,在接头轴力一定的情况下,管片接头转角随弯矩的增大而逐渐增大,但是M-θ曲线的切线斜率随着弯矩的增大而逐渐减小,在轴力超过600 kN时趋于稳定,M-θ曲线斜率为一定值,计算可以简化为直线,相同的计算条件下,解析解与有限元结果呈现相同的变化规律,在实际应用中可以用解析解进行计算得到接头刚度,进而进行管片的接头受力计算。

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