1.一种计算盾构隧道横向接头抗弯承载力的方法,其特征在于,包括以下步骤:S1、根据设计资料或工程实况,确定盾构隧道接头处两侧衬砌长度lc,衬砌厚度htot,衬砌缝隙深度t1,衬砌缝隙宽度ω,密封垫厚度t2,衬砌边缘混凝土厚度t=t1+t2,接头处核心区混凝土厚度heff=htot-2t;螺栓中心至核心区混凝土上边缘距离 螺栓中心线至核心区混凝土下边缘距离 螺栓截面面积As,螺栓预拉应力σsp,螺栓屈服强度fsy,螺栓弹性模量Es,混凝土受压屈服强度fc和混凝土弹性模量Ec;
S2、根据设计工作环境确定衬砌横向截面内的轴力水平N;
S3、假定接头两侧衬砌之间的转角为θ,赋予θ一个初始值,然后逐步增大θ的值,在每一步均确定衬砌的受力状态,在各自的受力状态下计算与θ相对应的接头处核心区混凝土受压高度x,并以x为主要参数计算核心区外缘混凝土应力σc,衬砌外缘混凝土应力σout,螺栓应力σs,极限转角θu,临界转角θcr,衬砌损伤参数D,核心区混凝土屈服高度hc和截面弯矩M;
衬砌的受力状态分为3个大类Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ,第Ⅰ类情况为螺栓处混凝土受压 第Ⅱ类情况为螺栓处混凝土受拉且接头缝隙未闭合 第Ⅲ类情况为接头缝隙闭合 其中第Ⅰ类情况可分为2个子类别Ⅰ1和Ⅰ2,Ⅰ1类为核心区混凝土未屈服σc
Ⅲ5类为σout
S3中接头处核心区混凝土受压高度x由静力平衡方程计算得到,静力平衡方程为核心区混凝土变形、外缘混凝土变形和螺栓变形所产生的轴力与S2中轴力水平N之间的平衡;根据所求x值,可根据变形协调和静力平衡逐步计算核心区外缘混凝土应力σc用于σc
Ⅰ1:
Ⅰ2:
Ⅱ1:
Ⅱ2:
Ⅱ3:
Ⅱ4:
Ⅲ1:
Ⅲ2:
Ⅲ3:
Ⅲ4:
Ⅲ5:
Ⅲ6:
Ⅲ7:
Ⅲ8:
S4、持续增大转角θ,计算与每一个θ对应的截面弯矩M,绘制M随θ的变化曲线,通过M—θ曲线确定接头处的临界抗弯承载力Mcr和极限抗弯承载力Mu。
2.根据权利要求1所述的计算盾构隧道横向接头抗弯承载力的方法,其特征在于,S4中临界抗弯承载力Mcr为M—θ曲线中第一个平缓阶段与第二次抬升段转折点处的取值,极限抗弯承载力Mu为M—θ曲线中的最大值。