基于三维接触有限元分析的管片等效抗弯刚度和错台研究

来源：计算力学学报杂志2020年第5期北京时间：

作者：冉春江,付强,杨海天

单位：大连理工大学 工程力学系, 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工程力学系, 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024,大连理工大学 工程力学系, 工业装备结构分析国家重点实验室, 大连 116024

摘要：针对盾构隧道管片接头等效抗弯刚度预测研究中，对梁-弹簧与三维模型整体等效性考虑的不充分，以三维接触有限元计算结果作为测量信息，借助基于挠度等效的反问题求解，提出了一种确定管片接头等效抗弯刚度的新方法；并利用不同轴力-偏心距组合下的反演结果，建立了基于Kriging代理模型的轴力-弯矩-等效抗弯刚度的非线性关系，提出了由此关联的管片结构非线性问题的数值求解方法。与三维有限元结果相比，所提方法可较为准确地预测管片结构的内力和变形，表现出良好的整体等效性。此外，借助三维接触有限元分析，进一步深入探讨了螺栓孔间隙与衬垫本构关系对管片纵向错台量的影响。

关键词：管片接头,等效抗弯刚度,代理模型,纵缝错台,三维接触有限元,

基金资助：国家重点基础研究发展计划（973计划）（2015CB057804）；国家自然科学基金（11572068）资助项目.