盾构隧道衬砌结构纵横向性能相互影响及其机理研究

盾构隧道环向和纵向均由单块管片拼装而成，其环向与纵向性能是相互影响、相互制约的。已有针对盾构隧道管片结构性能的研究对纵向和横向分别加以研究，即将三维问题简化为两个平面问题，无疑使得问题简单，但割裂了其纵、横向性能的相互影响和匹配关系，也不能真实反应衬砌结构的受力和变形性态。本研究正是基于此而提出，运用理论分析、模型试验及数值分析手段，研究盾构隧道衬砌结构纵向性能和横向性能的相互影响，主要包括：考虑横向性能影响的纵向等效抗弯刚度分析、不同纵向刚度时的纵向变形条件下的横向受力分析、不同纵向刚度时的纵向变形条件下的横截面变形分析、横向性能对纵向等效抗弯刚度影响的模型试验研究，以及纵向剪切传递效应的模型试验研究等。进而分析纵横向性能相互影响的机理，建立理论关系，定量反应纵横向性能的相互影响关系，从而完善盾构隧道衬砌结构的设计理论。