摘要：基于非线性接触理论,考虑地铁盾构隧道结构的非连续性,模拟管片接头结构和管片衬砌与围岩及道床之间的相互作用,建立了道床-管片-围岩的三维非连续接触模型,对盾构隧道管片,尤其是管片接头结构在围岩静压下的受力与变形进行了深入分析.研究结果表明:盾构管片拱腰处受压明显,拱顶内缘受压最小,拱腰处的接头,其接头压强在管片外边缘较小,随离截面外缘距离的增加,接头压强不断增加,在管片内边缘达到最大,而其接头摩擦力主要是产生在管片环直径方向上,以阻止隧道衬砌横向变形时,接头发生错台.衬砌横截面变形后成典型的"横鸭蛋"形状,盾构隧道管片接头在围岩静压下部分张开和错台,对于管片环纵向接头,拱顶和隧底的接头有向内张开的趋势,两侧拱腰处的接头则有向外张开的趋势,拱顶处的封顶块与邻接块错台较大,是盾构隧道整体在围岩压力作用下的薄弱点.各环管片拱顶处的螺栓轴力最大,隧底处的其次,拱腰处的接头螺栓轴力最小,旋转了一定拼装角度后的管片环拱顶范围内的接头螺栓,其剪力最大.
