管幕-结构法构件抗弯特性研究

韩现民,梁 显,肖明清,胡大伟

(1.石家庄铁道大学土木工程学院,石家庄 050043； 2.省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室,石家庄 050043； 3.中铁第四勘察设计院集团有限公司,武汉 430063)

1 概述

管幕-结构法是在前期顶进完成的、按照一定空间位置排列的钢管基础上，经过钢管切割、管间土体开挖、钢板焊接、钢管柱支撑等工序将相邻钢管进行连接，形成一个环向、纵向完全联通的空间，通过在其中编制钢筋、浇筑混凝土，最终形成一个大刚度的支护结构体系，其主要由钢管(管幕)、相邻钢管间连接钢板、钢板间支撑和钢筋混凝土等组成。它是在传统管幕工法的基础上，对工法的施工步序和连接方式进行优化，提出的一种新型结构，主要应用于修建地铁站、下穿既有隧道、道路、铁路等的地下结构支护体系[1-7]。管幕-结构法是利用翼缘板以及高强螺栓将相邻的钢管进行连接，形成一个共同受力且具有更高的横向承载力和刚度的支护结构[8]。管幕-结构法结合了钢和混凝土优良的受力性能，翼缘板及螺栓的连接功能不仅增强了结构的整体性，提高了结构的可靠性，而且其稳定的施工工艺能够减少对既有建筑以及地层变形的影响[9-11]。

自管幕-结构法诞生以来，其在国内外工程中得到了广泛的应用，吸引了广大学者的研究热情。关永平等[12]基于6榀STS管幕简支梁的对称集中荷载抗弯试验，研究了STS管幕构件的裂缝开展模式、破坏过程及机理，并对比分析了混凝土强度、钢管间距以及管间横向连接方式对承载力的影响规律。……