盾构隧道管片设计:从容许应力设计法到极限状态设计法

第Ⅰ篇容许应力设计法

1序论

1.1前言

1.2设计的基本原则与适用范围·

1.3相关规范与标准·

1.4衬砌结构的选定

1.4.1一次衬砌的功能与种类·

1.4.2二次衬砌的功能与种类

1.4.3管片的选定

1.5结构计算的基本内容·

1.6名称与记号

1.6.1名称

1.6.2记号

1.7设计文件

1.7.1 设计计算书

1.7.2设计图

2荷载

2.1土压力与水压力的考虑方法··

2.1.1土压力

2.1.2水压力

2.1.3隧道抗浮验算·

2.2衬砌自重·

2.3地面超载的影响

2.3.1评价地面超载影响的实例

2.3.2基于弹性理论的地中应力计算法

2.4地层抗力

2.4.1惯用计算法对地层抗力的考虑方法

2.4.2地层弹簧模型对地层抗力的考虑方法

2.5施工荷载

2.5.1千斤顶推力

2.5.2壁后注浆压力

2.5.3其他施工荷载

2.6地震的影响

2.6.1隧道及隧道周围地层稳定性的验算

2.6.2-地震影响的验算顺序与模型·

2.7其他应该考虑的荷载

2.7.1邻近施工的影响

2.7.2地层沉降的影响

2.7.3平行设置隧道的影响

2.7.4内部荷载・

2.7.5其他荷载・

3材料与容许应力

3.1材料的种类与规格·

3.2材料的机械性能与形状尺寸

3.3材料的弹性模量与泊松比

3.4容许应力

3.5容许应力的提高

4管片形状与接头结构·

4.1管片外径与隧道内径·

4.2 管片高度（厚度）

4.3管片宽度·

4.4管片环的分块与K型管片

4.4.1管片环的分块·

4.4.2 K型管片的种类

4.5接头结构·

5横断方向上的结构计算·

5.1概论·

5.2断面各量的确定

5.2.1面板的有效宽度

5.2.2主断面构件的断面性能

5.2.3设计轴线

5.3惯用计算法及修正惯用计算法

5.3.1计算方法的基本考虑方式

5.3.2 设计用断面内力

5.4 梁弹簧模型计算法

5.4.1计算方法的基础·

5.4.2设计用断面内力

5.4.3各规范中的梁-弹簧模型计算法·

6纵断方向上的结构计算

6.1概述

6.2结构分析模型

6.2.1纵断方向的梁-弹簧模型·

6.2.2纵断方向上的等效刚度梁模型

6.2.3地层等的模型化

6.2.4纵断方向上的解析模型实例·

7构件设计

7.1基本事项

7.2钢铁管片

7.2.1 主断面设计

7.2.2管片接头设计

7.2.3环间接头设计

7.2.4对千斤顶推力的设计

7.2.5面板设计

7.3混凝土管片

7.3.1主断面设计

7.3.2管片接头设计

7.3.3 环间接头设计

7.3.4对千斤顶推力的验算

8管片耐久性·

8.1关于耐久性的基本考虑方法·

8.2防水性能

8.2.1漏水及其影响·

8.2.2防水措施概要·

8.2.3接头处的防水·

8.3 裂缝验算

8.4防腐蚀与防锈

8.4.1钢铁管片与合成管片

8.4.2混凝土管片·

第Ⅱ篇极限状态设计法

1序论·

1.1前言・

1.2对应于设计目的的极限状态·

1.3设计使用年限

1.4荷载效应与结构抗力的计算

1.5安全系数与修正系数·

1.6符号

2 安全系数

2.1材料分项系数

2.2构件分项系数·

2.3荷载分项系数

2.4结构计算分项系数·

2.5结构物重要性系数

2.6抗震设计中安全系数的处理

2.7修正系数

3荷载

3.1设计荷载的种类与标准值的计算

3.2设计荷载的组合

4材料的设计值

4.1材料强度

4.2应力-应变曲线·

4.3弾性模量

4.4其他材料的设计值

5 荷载效应的计算

5.1计算的基本原则

5.2荷载效应的计算方法

5.2.1结构计算模型

5.2.2管片主断面模型

5.2.3管片接头模型

5.2.4环间接头模型

5.2.5实际设计中对非线性特性的简易处理

……

19.7.3针对防水密封材料的设计

19.7.4管片拼装时密封材料的设计·

19.7.5密封槽与密封材料尺寸（例）的决定

20 防腐蚀与防锈，螺栓孔充填，接缝工程及螺栓密封·

20.1钢管片的涂装方法实例

20.2接头构件的防腐蚀处理实例·

20.3注浆孔及起吊金属器具的防腐蚀对策实例

20.4螺栓孔充填方法实例

20.5接缝施工

螺栓密封·

参考文献·

本书系统论述了盾构隧道管片设计的两种方法，即容许应力设计法和极限状态设计法。全文分为５部分，从设计理念，设计流程出发详细阐述了盾构隧道管片的设计技术和理论，汇集了日本目前盾构隧道设计领域的最新设计方法和科研成果，并配带了具体的设计图纸。在附录部分给出了特殊管片的设计方法及设计过程中具体设计参数的计算方法等。