盾构输水隧道复合结构力学特性研究
方 燃1，范毅雄1*，韦智操1，朱 慧1，张美聪1，阎 波1，叶肖伟2
(1. 中国市政工程中南设计研究总院有限公司，湖北 武汉430010; 2. 浙江大学 建筑工程学院，浙江 杭州310058)
摘 要： 近些年，一种新型的盾构输水隧道复合结构形式(外层为盾构管片、内层为输水钢管、中间层为填充混凝土)被用于城市大型输水隧道的建设。然而，目前对其力学方面的深入研究还较少，力学特性尚不清晰。因此依托杭州市某水源工程，以该种复合结构为研究对象，通过建立精细化有限元模型，研究了该复合结构在不同混凝土填充范围下的力学特性，并以加劲肋间距和内水压为变量进行了设计参数敏感性分析。研究结果表明：填充混凝土能提高复合结构的整体刚度，减小管片变形;内水压可以通过填充混凝土传递至管片，对复合结构整体受力有着显著影响;加劲肋间距可以有效减小输水钢管的局部应力，但超过2.0 m间距后对未布置加劲肋处的影响会减小。
关键词： 盾构输水隧道; 复合结构; 力学特性; 数值模拟