ЗАВИСИМОСТЬ УСИЛИЙ В ОБДЕЛКЕ ОТ РАДИУСА ПОВОРОТА ПРИ СТРОИТЕЛЬСТВЕ ТОННЕЛЯ Investigation into the structural behavior of an in-plane curved tunnel based on beam-spring approach

Yuchao Zhang, Mengxi Zhang, Yufeng Ling, Xiaochun Xiao, Akaba Javadi

Аннотация


Представлены результаты теоретического анализа влияния радиуса кривой в плане на распределение усилий и деформаций в сборной обделке при строительстве тоннелей щитами большого диаметра. Исследование проведено применительно к щитовой проходке железнодорожного тоннеля на кривых радиусом 500 и 700 м. Математическое моделирование осуществлялось в плоской постановке методом
конечных элементов с использованием коэффициента упругого отпора для учета взаимодействия грунта и колец обделки. В расчетах учитывались особенности контакта соседних блоков (с уступом или без, раскрытие или плотный контакт по всей поверхности), а также нелинейные свойства материала заполнения стыков обделки и их зависимость от величины нагружения. Получены зависимости внутренних усилий (момента и нормальной силы) и деформаций от характера нагружения: от горного давления и/или по оси проходки от давления щитовых домкратов.

Полный текст статьи публикуется в английской версии журнала
«Soil Mechanics and Foundation Engineering”, vol.60, No.2


Литература


J. Koizumi and L. X. Guan, Segment Lining Design from Allowable State Stress Method to Limit State Stress Method, second edition, China Architecture & Building Press, Beijing (2012). (in Chinese)

A. M. Talmon and A. Bezuijen, “Calculation of longitudinal bending moment and shear force for Shanghai Yangtze River Tunnel: Application of lessons from Dutch research,” Tunn. Undergr. Sp. Technol., 35, 161-171(2013).

A. Alsahly, J. Stascheit and G.Meschke, “Advanced finite element modeling of excavation and advancement processes in mechanized tunneling,”Adv. Eng. Softw. 100, 198-214 (2016).

M. Karimi, H. Chakeri and F. S. Namin et al. “Numerical investigation into the effect of stepping on the circumferential joint in the precast tunnel segments under TBM thrust jacks,” Arab J Geosci., 13, 754 (2020).

S. H. Cho, J. Kim and J. Won, et al., “Effects of jack force and construction steps on the change of lining stresses in a TBM tunnel,” KSCE J Civ. Eng. 21, 1135–1146 (2017).

H.H.Mo and J.S.Chen “Study on inner force and dislocation of segments caused by shield machine attitude,” Tunn. Undergr. Sp. Technol., 23, 281–291(2008).

JSCE (Japanese society of civil engineering), Investigation, Design and Construction of Shield Method, first edition, China Architecture & Building Press, Beijing (2008). (in Chinese)

ITA Working Group No. 2, “Guidelines for the design of shield tunnel lining,” Tun. Undergr. Sp. Technol., 15(3), 303–331 (2000).

N. N. Fotieva, “Stress of the lining of a noncircular free-flow tunnel,” Soil. Mech. Found. Eng., 9, 251–255 (1972).

T. A. Malikova, “Calculation of all-sectional lining of shallow tunnels,” Soil. Mech. Found. Eng., 1, 99–105 (1964)

N. S. Bulychev, N. N. Fotieva and G.V. Rozenvasse et al, “Design of sectional linings for collector tunnels with allowance for contact interaction with the soil mass,” Soil. Mech. Found. Eng., 25, 511–514 (1988).

I. Y. Byalera and M. Y. Borodyanskii, “Method of analysis for linings in shallow tunnels,” Soil. Mech. Found. Eng., 5, 426–431 (1968).

NA. Do, D. Dias and P. P. Oreste et al, “Three-dimensional numerical simulation for mechanized tunnelling in soft ground: the influence of the joint pattern,” Acta Geotech., 9, 673–694 (2014).

P. Chaipanna and P. Jongpradist, “3D response analysis of a shield tunnel segmental lining during construction and a parametric study using the ground-spring model,” Tunn. Undergr. Sp. Technol., 90, 369-382(2019)

O. Arnau and C. Molins, “Experimental and analytical study of the structural response of segmental tunnel linings based on an in situ loading test. Part 1: test configuration and execution,” Tunn. Undergr. Sp. Technol., 26, 764–777 (2011).

NA. Do, D. Dias and P. P. Oreste et al, “2D numerical investigation of segmental tunnel lining behavior,” Tunn. Undergr. Sp. Technol., 37, 115–127(2013).

C. Klappers, F. Grübl and B. Ostermeie, “Structural analyses of segmental lining—coupled beam and spring analyses versus 3D-FEM calculations with shell elements,” Tunn Undergr. Sp. Technol., 21, 254–255(2006).

D. M. Li, Z. J. Chen and Z. H. Yang, “Test and Analysis of Shear Performance of Circumferential Joint of Segment Ring in Shanghai Yangtze River Tunnel,” Undergr. Eng. Tunn., 1, 15-17, (2011) (in Chinese)

R.Hulse and J. Cain, Structural Mechanics, second edition, Red Globe Press, Britain (2000).


Ссылки

  • На текущий момент ссылки отсутствуют.