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摘要
为了探明围压对盾构隧道错缝拼装管片衬砌结构力学性能的影响，以苏通GIL综合管廊为工程背景，采用“多功能盾构隧道结构体试验系统”对三种不同围压下的错缝拼装的管片衬砌结构进行了原型加载试验，从管片衬砌结构的内力、变形、纵缝张开、螺栓及主筋应变等方面研究了围压对管片衬砌结构的影响。研究结果表明：1)围压变化对管片衬砌结构弯矩的大小和分布影响较小，而对轴力大小和分布影响较大。围压增大，管片衬砌结构的轴力分布更为均匀；2)管片衬砌结构的形变呈现不规则的“椭圆形”。围压增大可显著降低管片衬砌结构的整体形变，提高管片衬砌结构的稳定性；3)围压增大有利于控制管片纵缝张开量，减小螺栓的应变；4)围压的增大能够降低管片内侧主筋拉应变，但管片外侧主筋的压应力会随围压的增大而增大，使得正常使用阶段管片外侧主筋应力由压应力控制；5)围压增大能够有效延长管片衬砌结构单点位移、纵缝张开、螺栓应变线性变化过程，延缓了管片衬砌结构进入塑性变形的时间；6)高围压条件下管片结构处于高轴压受力状态，使得管片结构外侧受压钢筋应力增大，易造成钢筋屈服先于混凝土压溃发生，使管片结构抗压强度降低。在进行工程设计时，建议对高围压下管片结构的外侧受压钢筋进行加强设计。
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单位西南交通大学; 中铁第四勘察设计院集团公司
