结合混凝土、螺栓和钢管的弹塑性变形特性,基于纵向等效连续模型和平截面假定,建立衬砌管片、输水钢管及在衬砌管片与输水钢管之间填充混凝土的受弯分析模型.求解该模型,得到地基沉降作用下盾构隧道纵向接缝张开量、最大混凝土压应变及最大钢管拉应变等关键参数.将所建模型应用于杭州某输水盾构隧道工程,结果表明:地基沉降引起隧道受弯,隧道结构将产生7类临界状态,且先后顺序为螺栓达到屈服应力、环缝张开2 mm (螺栓和管片混凝土被侵蚀)、钢管达到屈服应力、环缝张开6 mm(钢管和填充混凝土被侵蚀)、管片混凝土开始受压屈服、填充混凝土开始受压屈服、螺栓达到破坏应力.当钢管紧贴衬砌管壁时,隧道结构处于最不利工况,容易导致钢管腐蚀和隧道脆性破坏.
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