【技术实现步骤摘要】
盾构隧道管片圆端形凹凸榫剪力测量方法
本专利技术涉及隧道工程领域，尤其涉及一种盾构隧道管片圆端形凹凸榫剪力测量方法。
技术介绍
随着城市基础建设的发展，在城市中修建的地铁数量越来越大。盾构法作为城市隧道施工的主要方法，长期以来在地铁施工方法中占据主导地位，盾构管片作为盾构隧道的衬砌结构，也一直面临着承受荷载和施工安全的严峻考验。其一旦发生破损，就会对隧道的施工运营造成严重的影响且难以修复，接头是管片衬砌的薄弱环节，因此，对管片结构受力特性的研究就显得十分必要。目前针对盾构管片结构和受力性能的研究越来越多，也涌现出一些新型管片设计，接头带凹凸榫的管片就是其中一种。在接头处设置凹凸榫，有利于分担螺栓受力和提升接头处管片的整体性，从而优化管片在接头处的受力性能。但是，在这样的设计中，凹凸榫处的受力状况不易于监测，主要体现在以下几个方面：1、凹凸榫与管片主体连接处主要受剪切力的作用，但目前并没有较好的直接测量结构内部剪切力的办法。如授权公告号为CN106525576A的专利技术专利公开了一种埋入式混凝土剪应力传感器，...
【技术保护点】
1.一种盾构隧道管片圆端形凹凸榫剪力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：/n(1)在凸榫四周多个角度处以及凸榫正面中间位置处预埋多个应变计，且凸榫上部和下部预埋的应变计呈上下对称设置，将各应变计通过联导线连接到应变仪；/n(2)凸榫受压后，通过应变仪读取并记录各应变计的读数；/n(3)根据各应变计的读数，计算凸榫与管片交接面处的剪力。/n
【技术特征摘要】
1.一种盾构隧道管片圆端形凹凸榫剪力测量方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)在凸榫四周多个角度处以及凸榫正面中间位置处预埋多个应变计，且凸榫上部和下部预埋的应变计呈上下对称设置，将各应变计通过联导线连接到应变仪；
(2)凸榫受压后，通过应变仪读取并记录各应变计的读数；
(3)根据各应变计的读数，计算凸榫与管片交接面处的剪力。
2.如权利要求1所述的盾构隧道管片圆端形凹凸榫剪力测量方法，其特征在于，所述步骤(3)具体包括：
根据受力平衡，凸榫与管片交接面处的剪力，其值等于凸榫在z轴方向的正应力对凸榫表面的积分：
F＝∫∫σzdA
根据广义胡克定律：
式中：v为混凝土泊松比，E为混凝土弹性模量，σz为凸榫在z轴方向的正应力，∈x，∈y，∈z分别为凸榫在x轴、y轴和z轴方向的正应变，其中x轴与凸榫正面垂直，y轴与x轴在水平面共面并垂直，z轴与x轴在竖直面共面并垂直；
通过各应变计的读数分别计算凸榫表面各角度对应的∈x，∈y，∈z，并将计算结果代入胡克定律，可以得到各个方向对应的平均应力σz，θ，进而求得凸榫的剪应力：
式中：h为凸榫厚度，L为凸榫长方体结构上表面长度，R为凸榫两侧半圆柱体的半径。
3.如权利要求2所述的盾构隧道管片圆端形凹凸榫剪力测量方法，其特征在于，所述步骤(1)中应变计的布置方式具体如下：所述凸榫的长方体结构的上表面的其中一侧预埋有沿凸榫厚度方向并排设置的第一应变计、第二应变计、第三应变计和第四应变计，另外一侧预埋有沿凸榫厚度方向并排设置的第十一应变计、第十二应变计、第十三应变计和第十四应变计，所述凸榫其中一侧的半圆柱体的圆弧形表面上所在半径与竖直方向呈...
【专利技术属性】
技术研发人员：肖明清，封坤，孙文昊，邓朝辉，张力，王少锋，龚彦峰，徐培凯，曹淞宇，刘迅，
申请(专利权)人：中铁第四勘察设计院集团有限公司，西南交通大学，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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