考虑埋深与剪切效应的基坑卸荷下卧 隧道的形变响应
2024-12-20 17:23:54
iGeo
基坑卸荷将对下卧既有隧道产生附加荷载。结合工程实际，提出考虑隧道剪切效应及埋深效应的基坑开挖下卧隧道 形变响应的半解析解。引入能考虑隧道埋深的修正基床反力系数，再由 Mindlin 解给出基坑卸荷对下卧隧道产生的附加荷载。 视既有隧道为埋置于 Pasternak 地基上的 Timoshenko 梁，将附加荷载施加于隧道并计算其响应，提出可考虑隧道埋深及剪切 效应的下卧隧道在基坑卸荷下的响应解。与三维有限元数值模拟、杭州地铁一号线九寨河基坑的测量结果的对比，验证了所 提方法的准确性。针对隧道等效抗弯刚度、等效剪切刚度对隧道内力及变形的影响进行系统的敏感性分析。结果表明，采用 Timoshenko 梁模拟隧道可更好地分析隧道的力学响应；当提高隧道抗弯刚度，隧道的位移值、弯矩值和剪力值会显著下降， 但其分布范围会增大；隧道最大正弯矩及最大剪力所在位置保持不变，不受隧道抗弯刚度值的影响，但最大负弯矩所在位置 会随抗弯刚度的增大向隧道两端移动，当隧道剪切刚度超过抗弯刚度的 20%时隧道位移、弯矩、剪力几乎均不再受剪切刚 度的影响。所得结论可为类似工程提供一定理论支持。