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作者:许有俊;康佳旺;张朝;庞跃魁;黄正东;张旭;
单位:内蒙古科技大学土木工程学院;内蒙古科技大学矿山安全与地下工程院士专家工作站;内蒙古科技大学内蒙古自治区高校城市地下工程研究中心;苏交科集团股份有限公司;
摘要:矩形顶管F型承插接头属于柔性接头,地表超载、地基不均匀沉降等极易导致管节间出现剪切错台变形,进而引发隧道工程灾害。基于目前研究中对该种接头剪切力学特性尚不清楚的现状,考虑矩形顶管隧道F型承插接头构造特征,结合室内接头试验和ABAQUS三维精细化数值模拟,针对接头在剪切荷载下的破坏过程、刚度特性及影响因素等问题开展研究。结果表明:矩形顶管接头发生剪切破坏时,受载管节呈中心对称破坏;不同地层中接头的剪力-剪切位移曲线均分为建立接触阶段、钢套环翘曲阶段和焊缝开裂3个阶段,地基刚度越大时,其相对剪切刚度越大;钢套环厚度和宽度增加时,刚度系数值随之提高;随着钢套环宽度、厚度增大,接头抗剪能力随之提高,但提高的幅度有限,不同厚度、宽度钢套环的屈服阶段刚度系数约为弹性阶段的60%~70%。
关键词:隧道工程;;矩形顶管;;剪切破坏特征;;剪切刚度;;数值模拟
基金资助:国家自然科学基金资助项目(51868062)