隧道纵向剪切效应的简化弹性地基柱壳理论解析

摘要

基于弹性板理论,考虑板壳剪切变形的影响,将隧道作为弹性地基上的柱壳,采用弹性柱壳理论及简化三角函数表达的地基位移函数,经理论推导,提出将盾构管片隧道刚度离散为显式的环向剪切刚度及径向剪切刚度,并从理论上计算分析和探讨板壳弯曲刚度和剪切刚度对隧道横断面结构内力的影响,得出提高隧道切向剪切刚度能够改善纵向结构传力性能,减少横向弯曲变形等重要结论;提出在软弱地层中,隧道横向采用一定刚度的柔性设计,而隧道纵向则采用一定柔度的刚性设计的设计思想,这对于优化现行隧道纵、环向刚度设计具有指导意义,是隧道纵向剪切传递理论的一个重要补充.