管幕和横梁作用下大断面开挖变形响应研究

摘要

基于管幕与横梁作用下大断面开挖相似模型试验，研究开挖引起的管幕变形和地表沉降变化规律.为充分研究参数变化对管幕变形和地表沉降的影响，运用有限元软件建立三维数值模型，以此模型为依据，分析管幕抗弯刚度和横梁抗弯刚度对管幕变形和地表沉降的影响，并根据模糊数学理论对最优刚度匹配进行研究.研究结果表明：管幕结构整体变形类似于“板”，且关于中间管幕对称，管幕跨中断面地表沉降呈“凹槽”型，符合Peck曲线分布；管幕变形和地表沉降均与横梁刚度和管幕刚度呈指数函数关系，且对横梁刚度变化更为敏感；管幕刚度与横梁刚度分别为0.5D和2K时，可以兼顾安全性与经济性.

关键词

管幕 / 模型试验 / 管幕变形 / 地表沉降 / 刚度匹配