考虑接触非线性的盾构隧道纵向分析模型及其应用

来源：同济大学学报·自然科学版杂志2021年第6期北京时间：

作者：耿萍，陈枰良，陈昌健，杨琪，郭翔宇，何川

单位：西南交通大学 交通隧道工程教育部重点实验室，四川 成都 610031

摘要：盾构隧道环缝接触状态与传递的内力有关，但传统盾构隧道结构分析模型不能考虑轴力、剪力、弯矩共同作用下的环缝接触非线性。提出了一种考虑3种内力共同作用下接触非线性的盾构隧道纵向分析模型，并据此对汕头湾盾构隧道穿越蠕滑断层的力学行为进行分析。研究发现：①当考虑纵向接头同时传递轴力、剪力、弯矩时，其传力作用可等效为考虑轴向和弯曲刚度折减的梁，其折减系数与位移偏心距有关；②汕头湾盾构隧道在蠕滑作用下的力学分析表明，纵向接头接触非线性对结构内力影响较大，忽视非线性的影响可能带来1.4~3.3倍的误差。研究成果可用于蠕滑断层位错等复杂荷载作用下的盾构隧道纵向力学行为分析。

关键词：盾构隧道,纵向非线性分析,断层蠕滑

基金资助：国家自然科学基金（51878566）；四川省科技重点研发项目（2020YFS0294）；四川省科技计划（2019YFG0001）