盾构隧道接头抗弯承载力概率模型与易损性分析

摘要

衬砌接头被认为是盾构隧道的薄弱环节，其抗弯承载能力是衡量衬砌整体承载力水平的重要指标之一。提出了一种估计盾构隧道接头处抗弯承载力的概率模型，以便在盾构隧道的地震易损性分析中系统考虑各影响因素的潜在随机性。概率模型参数以有限元数值模拟数据为基准进行标定，并基于前人的室内试验数据验证有限元数值模型的有效性。为便于模型应用，并使模型参数具有明确的物理意义，基于力学原理提出了一种计算接头抗弯承载力的解析方法，且在该解析方法的基础上建立了接头抗弯承载力概率模型，并基于贝叶斯方法给出了模型参数的后验分布。通过结合前人已提出的地震需求概率模型建立极限状态方程，给出了盾构隧道不同破坏程度的易损性曲线，并与前人易损性结果进行了对比。研究表明，相对均质隧道，在三种不同程度损伤情况下考虑接头承载力的盾构隧道失效概率均显著偏大。研究结果可为盾构隧道的接头承载力评估、隧道设计和地震易损性评价提供方法参考和理论指导。

关键词

盾构隧道接头 / 抗弯承载力 / 概率模型 / 易损性分析 / 贝叶斯方法