问题描述:
什么是线收缩?线收缩有什么特点?如何应用应用?
解答:
在盾构隧道推进过程中,由于盾构机形状等因素会导致地层发生体积损失。在盾构隧道管片周围发生的体积损失可以使用线收缩来模拟,如图 1 所示。
图 1 线收缩的应用
线收缩与体应变不同,线收缩原理上属于应变,但该应变本身不会引起周围土层内部应力的变化。在计算过程中,实际应用的收缩量会伴随 ΣMstage 乘子的增加逐渐增加,但是线收缩的输入值并不总是等于最终应用的收缩量,该应用率取决于管片与周围土层的刚度。如果输入的收缩量并没有被完全应用,该收缩也会引起土层内部应力的变化。
需要注意的是,在当前分析阶段添加的线收缩量是该阶段结束时达到的总收缩,而不是额外(增量)的阶段收缩。如果在前一个分析阶段激活了线收缩,当前阶段的收缩量与上一分析阶段保持相同,则在该分析阶段并没有施加额外的收缩量;如果当前阶段取消激活线收缩或收缩量设置为 0,则当前阶段会产生与上一阶段值相同但方向相反的收缩。
对于盾构隧道,使用线收缩在模拟地层损失时,施加的收缩量等于损失的体积占隧道总体积的百分比,一般来说,该值在 3% 左右。
线收缩不能单独施加在土层上,需要在板单元或土工格栅单元中施加。对于土工格栅单元,可以用负的线收缩来等效模拟土工格栅的热膨胀。