基于刚度折减法的地铁盾构下穿带裂缝地下商贸城影响分析

作者：罗勇

来源：铁道标准设计, 2023, 67(09): 110-122.

DOI：10.13238/j.issn.1004-2954.202205050005

• 地铁
• 盾构区间
• 下穿工程
• 结构裂缝
• 刚度折减
• 数值分析

为研究结构裂缝采用刚度等效的可行性，依托某地铁区间盾构下穿带裂缝地下商贸城工程项目，采用ANSYS有限元软件对商贸城结构裂缝进行刚度折减处理，得到合理的刚度折减-裂缝等效关系，再运用FLAC3D有限差分软件建立刚度折减等效裂缝的地层-结构模型，并与现场实测数据进行验证。结果表明：(1)通过反复试算调整结构刚度折减系数组合，当x、z向刚度折减系数为0.95,y向刚度折减系数为0.8时，折减方式的内力大小及分布和接触方式计算的结果十分接近；(2)商贸城考虑裂缝与不考虑裂缝时地表沉降和结构的变形规律相似，数值基本一致，表明现状结构裂缝对商贸城结构的整体刚度影响较小，但在裂缝处存在应力集中现象，因此建议在盾构下穿前对商贸城结构裂缝进行补强处理；(3)通过现场实测，验证了采用刚度折减法模拟裂缝是可行的，同时提出地表及商贸城结构的沉降变形不超过15 mm的限值。