加工工艺对盾构隧道环间锚式接头受力影响的数值研究

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2016.02.005

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隧道建设（中英文） ›› 2016, Vol. 36 ›› Issue (2): 150-157.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2016.02.005

加工工艺对盾构隧道环间锚式接头受力影响的数值研究

张稳军^1,2，张高乐¹，苏忍¹，金明明^1

(1. 天津大学建筑工程学院，天津 300072； 2. 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室，天津 300072)

收稿日期:2015-08-24 修回日期:2015-09-28 出版日期:2016-02-20 发布日期:2016-03-02
作者简介:张稳军（1975—），男，甘肃平凉人，2008年毕业于日本早稻田大学，建设工学专业，博士，副教授，主要从事隧道与地下工程施工及设计新理论研究工作。Email: wjzhang@tju.edu.cn。
基金资助:
国家自然科学基金面上项目(51378342)；高等学校博士学科点专项科研基金新教师类资助课题(20120032120050)

Numerical Study on Influence of Manufacturing Process on Mechanical Properties of Longitudinal Anchor Joint for Shield Tunnel

ZHANG Wenjun^1,2, ZHANG Gaole¹, SU Ren¹, JIN Mingming¹

(1.School of Civil Engineering, Tianjin University, Tianjin 300072, China; 2. Tianjin University Key Laboratory of Coast Civil Structure Safety of Education Ministry, Tianjin 300072, China)

Received:2015-08-24 Revised:2015-09-28 Online:2016-02-20 Published:2016-03-02

摘要/Abstract

摘要：

为研究加工工艺对盾构隧道环间锚式接头受力特性的影响，基于锚式接头荷载试验，采用ABAQUS有限元软件建立锚式接头的精细化模型。首先，通过与试验结果进行比较，验证数值模型的合理性与可靠性，并分析得出锚式接头各部件间的摩擦因数参考值。其次，研究锚式接头在拼装过程中所需的压力、接头达到破坏荷载时的张开量随摩擦因数和套环壁厚与插入间隙尺寸差的变化规律。最后，数值分析结果表明：部件间的摩擦因数参考值取0.50比较合理；为保证锚式接头正常工作，加工时部件间的摩擦因数应为0.46~0.52，套环壁厚与插入间隙尺寸差应为-0.05~0.01 mm；锚式接头在加工过程中的加工精度要求较高。

关键词: 盾构隧道, 锚式接头, 数值研究, 加工工艺, 受力特性

Abstract:

A refined model of anchor joint is established by means of ABAQUS finite element software based on loading test of anchor joint, so as to study the influence of manufacturing process on mechanical properties of longitudinal anchor joint for shield tunnel. The rationality and reliability of the numerical model is testified by means of comparing with testing results. The reference value of friction coefficient of anchor joint is obtained. The relationship among stress needed for installation of anchor joint, opening amount of anchor joint when failure load reached, friction coefficient, thickness of sleeve and inserting size is studied. The results indicate that: 1) The reference value of friction coefficient should be 0.50. 2) 〖JP2〗The reference values of friction coefficient for normal operation of anchor joint should be 0.46-0.52 and the reference values of the difference between sleeve thickness and inserting size should be -0.05-0.01 mm.〖JP〗 3) High accuracy should be guaranteed during the manufacturing process of anchor joint. The study results can provide technical reference for design and manufacture of anchor joint.

Key words: shield tunnel, anchor joint, numerical study, manufacturing process, mechanical property

中图分类号:

U 45

张稳军，张高乐，苏忍，金明明. 加工工艺对盾构隧道环间锚式接头受力影响的数值研究[J]. 隧道建设, 2016, 36(2): 150-157.

ZHANG Wenjun, ZHANG Gaole, SU Ren, JIN Mingming. Numerical Study on Influence of Manufacturing Process on Mechanical Properties of Longitudinal Anchor Joint for Shield Tunnel[J]. Tunnel Construction, 2016, 36(2): 150-157.

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