修正惯用法11、盾构管片计算常用方法2、修正惯用法的含义3、弯曲刚度有效率η和弯矩提高率ζ的定义4、η和ζ的取值(影响因素、对内力的影响、参考值)5、运用梁-弹簧模型计算η和ζ主要内容21、盾构管片计算常用方法接头刚度与本体刚度一样:惯用法和修正惯用法接头抗弯刚度为零:多铰圆环法考虑环向接头刚度和纵向接头刚度:梁-弹簧模型3惯用法最早提出于1960年,并在日本得到了广泛应用。认为由装配式衬砌组成的衬砌圆环,其接缝必须具有一定的刚度,因此圆环可近似地认为是一个均质刚性圆环。在计算过程中不考虑接头所引起的管片环局部刚度降低。修正惯用法在惯用法的基础上引入弯曲刚度有效率η和弯矩提高率ζ,管片环是具有ηEI刚度的均质圆环。将衬砌视为抗弯刚度相同的圆环的方法叫做修正惯用法。42、修正惯用法的含义弯曲刚度有效率η:由于接头的存在,等效圆环的刚度要小于与单个管片刚度相同的圆环的刚度,引入系数η(η≤1)来表征刚度的降低程度,即单个管片刚度为EI,等效圆环刚度为ηEI,η称作弯曲刚度有效率。3、弯曲刚度有效率η和弯矩提高率ζ的定义5弯矩提高率ζ:考虑到管片接头存在铰的部分功能,将向相邻管片传递部分弯矩,使得错缝拼装管片间内力进行重分配。由刚度为ηEI的等效圆环求出的弯矩,通过一定的提高,即(1+ζ)·M为主截面的设计弯矩;通过一定折减,即(1-ζ)M为接头的设计弯矩。ζ为传递给临环的弯矩与计算弯矩之比,叫做弯矩提高率。3、弯曲刚度有效率η和弯矩提高率ζ的定义6管片种类、管片接头构造形式、错缝拼装的方法及其构造形式,尤其是围岩对它们有着明显的影响。η和ζ之间也是有关系的,如η接近于1时,则ζ趋近于零,即没有接头,此时与惯用法等同。如果采取的η值过小,会使围岩抗力过大,同时,内力也将过小。4、η和ζ的取值影响因素7对管片环内力的影响显著:胡如军[2]研究了η的变化对管片环内力的影响,明确了η的取值可引起内力发生10%幅度的变化;黄钟晖[3]研究了ζ的变化对管片环计算内力的影响,ζ的取值可以造成内力的计算值变化30%目前对η和ζ值的确定主要以试验结果为基础,在工程设计中如何选取η和ζ值,成为影响内力计算的重要问题。5、η和ζ的取值对管片内力的影响8实际中衬砌环所受的轴力要大于实验的加载值,故可认为从试验中求得的η值偏小,而ζ值偏大。所以在实际计算中,多取η=1,ζ=0在土木学会、日本道路协会制定的《盾构用标准管片》(1982年版)中规定,如果根据在地面上进行的错缝拼装的衬砌加载试验,大致是:0.6≤η≤0.8,0.3≤ζ≤0.56、η和ζ的参考取值9梁分(直梁、曲梁):模拟管片弹簧:模拟管片接头部分求解弯曲刚度有效率η将梁-弹簧模型中管片接头刚度设为无穷大,得到最大水平位移ΔD2;其次,将管片接头刚度改为实际刚度,求得最大水平位移ΔD1,则弯曲刚度有效率:η=ΔD2/ΔD17、运用梁-弹簧模型计算η和ζ10求解弯矩提高率ζ:利用梁-弹簧模型求得一环接头处的弯矩M2j和相邻环管片体相应位置处的弯矩M1s,两环承担的总弯矩是M=M2j+M1s。如两环都为均质圆环,则环间没有弯矩传递,这两个位置处的弯矩均为M/2,则根据修正惯用法弯矩提高率ξ的定义有:M2j=M(1-ζ)/2M1s=M(1+ζ)/2即ζ=1-2M2j/M7、运用梁-弹簧模型计算η和ζ11[1]黄正荣,朱伟,梁精华.修正惯用法管片环弯曲刚度有效率η和弯矩提高率ζ的研究[J].工业建筑,2006,02:45-49.[2]日本土木会,隧道标准规范(盾构篇)及解说[M].朱伟,译.北京:中国建筑工业出版社,2001.12参考文献谢谢!13