混凝土管片极限承载力计算模型及其模拟分析

李守巨¹，李雨陶¹，上官子昌²

1. 大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室2. 大连海洋大学海洋与土木工程学院

摘 要：为了解决混凝土管片极限承载能力分析问题,提出了4种弯矩和轴力组合作用下混凝土管片计算模型.基于钢筋的弹塑性本构模型和梁截面应变相似准则,推导了混凝土管片极限承载能力的解析表达式.以北京地铁四号线盾构区间为例,研究了轴力对混凝土管片极限承载能力的影响.计算结果表明,混凝土受压区高度、受压区钢筋应力和混凝土管片极限承载能力都随着轴力的增加而增加.混凝土管片极限承载力与轴力近似为线性关系.采用有限元方法模拟了混凝土的承载力特性.研究表明,解析模型计算结果与有限元模拟值基本一致,验证了提出的解析计算模型的准确性.

关键词：混凝土管片;极限承载力;弯矩;轴力;计算模型;数值模拟;