大断面矩形盾构隧道管片接头极限抗弯承载力试验

来源：中国血液净化杂志2017年第8期北京时间：

作者：金跃郎, 丁文其, 姜弘, 魏于量, 龚琛杰

单位：1. 同济大学 地下建筑与工程系, 上海 200092;2. 同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室, 上海 200092;3. 上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司, 上海 200011

摘要：为了研究大断面矩形盾构隧道管片接头结构的力学性能及其极限承载能力和极限破坏状态，进行了该管片接头的极限抗弯承载力试验。试验在同济大学自主研发的盾构隧道管片接头试验加载系统中进行，采用Datataker数据采集系统记录了接头试件在荷载作用下的力学性能变化过程，同时采集并记录了该接头的破坏过程和最终破坏形态。通过分析管片接缝张角、接头处挠度以及双排螺栓应力随接头处弯矩荷载的变化，对该管片接头结构力学性能变化及破坏全过程进行研究，并将其分为3个阶段：弹性变化阶段（弯矩小于450 kN·m）、塑性发展阶段（弯矩为450~800 kN·m）、屈服破坏阶段（弯矩大于800 kN·m）。试验结果表明：正弯矩荷载下该断面形式的大断面矩形盾构隧道管片接头屈服弯矩为800 kN·m，极限抗弯承载力为884 kN·m，均远大于该管片接头设计荷载（534 kN·m），意味着试验的大断面矩形盾构隧道管片接头可满足抗弯设计的要求，并为类似工程提供参考。管片接头试件的最终破坏形态表明，除了传统圆形盾构隧道管片接头试验中常见的接缝混凝土受压屈服破坏、接头螺栓受拉屈服破坏以外，所研究的大断面矩形盾构隧道纵缝接头出现了新的破坏形态，即接头盒断裂和锚固失效。

关键词：盾构隧道,接头性能,足尺试验,极限承载力,矩形盾构,破坏模式

基金资助：国家自然科学基金项目（51378388）；上海市科委科研计划项目（15XD1522500，16DZ1201701）