Page 68 - 2023年第54卷第1期

图 １３ μ ２ 对管片内表面环向应力分布的影响（应力单位：ＭＰａ）

５ 基于分离式衬砌设计理念的排水板优化设计

本文借鉴现有研究 ［２１ － ２２］ ，将排水板厚度与综合模量比值 ｄ?Ｅ作为控制钢内衬承载比的参考指标引
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＝ ＝ ０．８ ）。
入到分离式衬砌中来，取 ｄ?Ｅ ＝ ５ 、１０、２０、５０ｍｍ ?Ｎ共 ４个方案进行分析（ μ １ μ ２
５．１ ｄ?Ｅ值对钢衬应力和承载比影响 排水板 ｄ?Ｅ值对钢衬应力影响明显（图 １４），从图 １４可以看出，
随 ｄ?Ｅ值增加，钢衬应力增大，排水板铺设范围内外钢衬应力差减小，即钢衬受力更加均匀，钢衬承
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载比分布规律以及随 ｄ?Ｅ值变化规律和钢衬应力基本一致。ｄ?Ｅ ＝ ５０ｍｍ ?Ｎ时，钢衬承载比接近 ９０％，
此时钢衬应力最大值为 １９３ＭＰａ。
５．２ ｄ?Ｅ值对管片应力影响 管片内表面环向拉应力随 ｄ?Ｅ值增加而逐渐减小，如图 １５所示，ｄ?Ｅ增
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加到 ２０ｍｍ ?Ｎ时排水板铺设范围内管片应力接近 ０，ｄ?Ｅ ＝ ５０ｍｍ ?Ｎ时排水板铺设范围内管片转为环
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向受压，排水板铺设范围外管片则一直处于受拉状态。ｄ?Ｅ ＝ ５ 、１０、２０ｍｍ ?Ｎ时，拱底自密实混凝土
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开裂（ ＢＣ）致使管片应力超过抗裂限值，ｄ?Ｅ值达到 ５０ｍｍ ?Ｎ时，管片应力虽然小于抗裂限值，但自
密实混凝土拱底附近仍产生裂缝（ ＢＣ），可见仅调节 ｄ?Ｅ值难以避免排水板铺设范围外自密实混凝土开
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