盾构隧道接头构造的模拟方法技术

本发明专利技术公开了一种盾构隧道接头构造的模拟方法，其特征是按如下步骤实施：（１）设置接头单元：将接头接触面离散为多个节点，节点之间通过模拟弹簧的接头单元连接，环向上接头单位有多层，分别模拟实际接头中的传力衬垫、螺栓和密封垫，同层接头单元类型相同；（２）设置初始弹簧刚度、边界条件、接头初始变位δ↓［１］；（３）施加荷载；（４）查看第一个接头单元；（５）根据该接头单元类型设置弹簧法向刚度；（６）判断是否设置所有接头单元，如果是，继续下个步骤（７）；如果不是，查看下一个接头单元，回到步骤（５）；（７）计算接头实际变位δ↓［２］；（８）比较δ↓［１］和δ↓［２］，如果两者之差在允许范围ｔｏｌ内，完成计算，算出隧道的接头变形；如果两者相差超过允许范围，根据δ↓［２］计算隧道的附加荷载，并回到步骤（３）重新施加荷载。本发明专利技术基于衬砌结构接头的构造特征，建立了衬砌结构接头的力学模型，根据得到的节点弹簧应力或法向位移在计算过程中动态调整弹簧参数，将接头模型应用到整环衬砌结构计算中。可以同时考虑衬砌的环向、纵向接头性能，计算衬砌管片和接头的内力和变形，更加准确地反映管片的变形和受力状况。

Simulation method for joint structure of shield tunnel

The invention discloses a method for the simulation of shield tunnel joint structure, which is characterized by the implementation of the following steps: (1) a joint unit: joint contact surface is discretized into multiple nodes, through the simulation of the spring joint element connections between circumferential joint units with multi layers, respectively, to simulate the actual joint in transfer the gaskets and bolts and gaskets, the same layer joint element is the same type; (2) setting the initial spring stiffness, boundary conditions, initial joint displacement Delta: 1; (3) load; (4) check the first connector unit; (5) according to the joint unit type spring method stiffness; (6) to determine whether the set of all joint unit, if it is to continue, the next step (7); if not, check a joint unit, go back to step (5); (7) calculated by The first actual displacement Delta: 2; (8) comparison: 1 delta and Delta: 2, if the difference between the calculation in the range of TOL, and calculate the joint tunnel deformation; if the difference exceeds the allowable range, additional load according to the calculation of tunnel 2, down 8. And go back to step (3) re loading. The structural characteristics of lining joint based on the mechanical model established joint lining structure, according to the node spring stress or normal displacement in the calculation of the process of dynamic adjustment of spring parameters, the joint calculation model is applied to the domain of lining structure. The circumferential and longitudinal joint performance of lining can be considered, and the internal force and deformation of lining segment and joint can be calculated to reflect the deformation and stress condition of segment more accurately.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种属隧道结构模型计算领域，具体涉及一种。技术背景盾构隧道由管片拼装而成，在隧道的长期运营过程中，由于外界各种因素的影响，隧道 沿着纵向会发生不均匀沉降，隧道不均匀沉降引起衬砌结构接头变形，进而引起隧道的渗水 漏泥，目前隧道的渗漏水是运营隧道的主要病害之一。因此，如何合理模拟隧道纵向不均匀 沉降引起的接头变形对研究运营隧道的性能十分重要，其中接头的模拟合理与否决定了接头 变形计算的合理性和准确性。目前关于隧道纵向变形的模拟主要有以下几种方法(1) 纵向梁-弹簧模型釆用梁单元模拟衬砌环，以弹簧的轴向、剪切和转动效应模拟环间接头和螺栓。纵向梁 一弹簧模型将隧道作为一根梁来考虑。因此，不能从空间上描述接头的变形特征以及对隧道 防水的影响。(2) 纵向等效连续化模型 纵向等效连续化模型将隧道在横向上视为一均质圆环，在纵向以刚度等效的方法把结构转化为由接头和管片组成的梁-接头不连续模型与管片环间剪切模型，即釆用梁单元来模拟管 片，而借助一维接头单元来模拟管片间的接头效应。研究隧道的纵向沉降有一定的适用性， 但是不能描述隧道接头的变形。(3) 梁-接头不连续模型 梁一接头不连本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种盾构隧道接头构造的模拟方法，其特征是按如下步骤实施：　　（１）设置接头单元：将接头接触面离散为多个节点，节点之间通过模拟弹簧的接头单元连接，环向上接头单位有多层，分别模拟实际接头中的传力衬垫、螺栓和密封垫，同层接头单元类型相同；　　（２）设置初始弹簧刚度、边界条件、接头初始变位δ↓［１］；　　（３）施加荷载；　　（４）查看第一个接头单元；　　（５）根据该接头单元类型设置弹簧法向刚度；　　（６）判断是否设置所有接头单元，如果是，继续下个步骤（７）；如果不是，查看下一个接头单元，回到步骤（５）；　　（７）计算接头实际变位δ↓［２］；　　（８）比较δ↓［１］和δ↓［２］，如果两者之差在允许范围ｔ...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：张冬梅，黄宏伟，樊振宇，
申请(专利权)人：同济大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]