某盾构隧道管片接头刚度计算分析 倪勇龙
盾构隧道管片接头受力的精细化三维有限元分析
内侧受拉 的弯矩 为正弯矩 ，使 管片接头外侧受拉 的 弯矩为负弯矩 。正弯矩对应正 Ｐ ，负弯矩对应负 ｅ 。
表１ 接头计 算弯矩 不变时不 同偏心距 ｅ下 的７ ｆ （ 平及 竖向加
载 力
偏心距 ｅ ／ ｍ
＋ ０． １ ５
钢 质高强螺栓 、橡胶止水密封垫外侧混凝 土缝 隙之
１ ． ２ 材 料 本构 模 型 及 参 数
图 ３ 管 片 接 头 模 型 加 载 示 意 图
的影响 因素分析 １ ）弹性 橡胶 密封垫 。橡胶密 封垫 受压时 的装 ２ 管片接 头 。 ． １ 偏 心 距 ｅ对 接 头 Ｊ （ 。的 影 响 配力 一压缩量 曲线 通过橡胶密 封垫压缩试验 获取 ； ２ 此外通过显式有 限元 进行计算 ］ 。由于弹性橡胶 密
Ｆ
的压力 一压缩量数据 由试验数据或有 限元数值模拟
分析提供 。 隧 道 衬 砌 管 片 接 头 中 ， 网 格 划 分 均 采 用
Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ 单元 库 中的三维六面体八节点缩减积分单 元 （ Ｃ ３ Ｄ ８ Ｒ ｏ该 单元具 有更 高 的分析 精度 ，划分
较少数量 的单元可 以达到与大量 四面体单元相 同的 效果 ， 采用 的接头模 型总共 约 ２ ５ ０ ０ ０ 个单元 。
ｌ Ｏ ０
ｌ ｏ ０ 一ｌ ０ ０ —１ ０ ０ —１ ０ ０
Ｏ． １ ５ ０． ２ Ｏ ０． ２ ５
－
－
３ ）接触 面参 数设 置 。盾 构隧道衬 砌管 片接 头 两侧接触 面切向力 学特性采用各 向等 向 Ｃ ｏ ｕ ｌ ｏ ｍ ｂ 定 律 ，摩 擦 因数 ０ ． ８； 法 向力 学 特性 采 用 “ 硬接 触 ” （ ” Ｈ ａ ｒ ｄ ” Ｃ ｏ ｎ ｔ ａ ｃ ｔ ） 模式 ，选用默认 的接触 面初始位 置 控 制方 法 。螺 栓 在套 筒 部分 的单元 用 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ 中的嵌 入 （ “ Ｅ ｍｂ ｅ ｄ ｄ ｅ ｄ ”）约 束 方 式 嵌 入 管 片 单 元 中进行 计 算 。螺 栓螺 帽部分 单元 采用 Ａ Ｂ Ａ Ｑ Ｕ Ｓ中
盾构隧道管片接头的易损性分析和评价
盾构隧道管片接头的易损性分析和评价黄宏伟;沈贤达;王飞;张东明【期刊名称】《同济大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2016(044)002【摘要】管片接头是盾构隧道结构力学性能的薄弱和关键部位.从抗弯、抗剪及抗渗三个方面,提出接头易损性评价方法.在轴力、弯矩和剪力作用下,考虑接头自身健康状况,并以混凝土、螺栓的应力状况和渗漏水作为评价指标,建立接头易损性评价模型.建立管片接头力学解析模型,分析接头的力学响应,并建立管片接头三维有限元精细化模型,对比验证解析模型的正确性.通过蒙特卡洛计算,获得大量计算样本,并在此基础上构建管片接头易损性的贝叶斯网络.根据接头易损性贝叶斯网络,分析接头易损性,并结合现场监测,反分析盾构隧道管片接头的健康状况,更新接头易损性预测,指导盾构隧道的正常运营维护.【总页数】10页(P198-206,219)【作者】黄宏伟;沈贤达;王飞;张东明【作者单位】同济大学土木工程学院,上海200092;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092;同济大学土木工程学院,上海200092;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092;上海防灾救灾研究所,上海200092;同济大学土木工程学院,上海200092;同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海200092【正文语种】中文【中图分类】TU451【相关文献】1.基于物联网的盾构隧道管片接头张角远程监测方法 [J], 李忠;伍柄昌2.盾构隧道管片接头接触非线性模型在反应位移法中的应用研究 [J], 陈枰良;耿萍;李沛松;王新强3.纯压弯受力下大断面盾构隧道管片接头抗弯足尺试验研究 [J], 张力;苏芮;何川;封坤;方若全;徐培凯4.盾构隧道管片接头三维精细化数值模拟研究 [J], 张力;封坤;何川;徐培凯;张景轩;廖楚天5.盾构隧道管片接头抗弯刚度简化计算方法研究 [J], 陈翰;张茜珍因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
盾构衬砌管片环向接头刚度解析法及参数研究
盾构衬砌管片环向接头刚度解析法及参数研究晏启祥;陈行;陈文宇;张君臣;黄希【摘要】基于接头断面的不均匀变形、接头细部构造分析在正、负弯矩作用下接头分离前后的力学特性,分别给出管片环向接头的抗拉刚度和抗弯刚度在接头分离前后的非线性解析公式,以及接头抗压刚度和抗剪刚度的线性解析公式.在此基础上,得到不同管片厚度和螺栓等级工况下线性接头和非线性接头模型的转角与弯矩的关系,并对线性接头模型和非线性接头模型的内力和变形特性进行对比分析.研究结果表明:在接头分离前,其抗弯刚度随管片厚度增大而增大;在接头分离后,接头抗弯刚度急剧减小,但不同管片厚度下的接头抗弯刚度分布规律大致相同;随着螺栓等级提高,接头分离时的突变转角与弯矩逐渐增大;在正弯矩作用下各等级螺栓的弯矩增量比负弯矩作用下的弯矩增量大,但各等级螺栓的转角增量要比负弯矩作用下的转角增量小;在荷载作用下,隧道管片弯矩随螺栓等级提高而逐渐减小;螺栓等级提高对线性与非线性模型的轴力影响较小,管片厚度变化对线性和非线性模型的剪力影响较小,但线性和非线性模型管片的剪力随螺栓等级提高而减小.%Based on the inhomogeneous deformationdetail and construction detail, and mechanism of joint separation before and after positive and negative bending moments, mechanical characteristics of the joint before and after joint separation with positive and negative moments were analyzed. Nonlinear analytic formulas for tensile stiffness and rotation stiffness of the transverse joint before and after joint separation with positive and negative moments and linear analytic formulas for compressive stiffness and shear stiffness were obtained. On this basis, the relationship between rotation angle and bending moment of both linear joint and the nonlinearjoint models under conditions of different segment thicknesses and bolt grades was obtained, and internal force and deformation characteristics of both linear joint model and the nonlinear joint models were compared and analyzed. The results show that bending stiffness of the joint increases with the increase of segment thickness, and bending stiffness of the joint changes after joint separation. However, distributions of bending stiffness of the joint with different segment thicknesses are approximately the same. With the increase of bolt grade, rotation angle and bending moment of the joint separation increase gradually. The moment increment of each grade bolt with positive bending moment is larger than that of negative bending moment, but the angle increment of each grade bolt with positive bending moment is smaller than that of negative bending moment. The bending moment of tunnel segment decreases with the increase of bolt grade under the load. The increase of bolt grade has little influence on the axial force of both linear and nonlinear models. Change of segment thickness has little effect on the shear force of both linear and nonlinear model, but the shear force of both linear and nonlinear model segment decrease with the increase of bolt grade.【期刊名称】《中南大学学报（自然科学版）》【年(卷),期】2018(049)006【总页数】11页(P1555-1565)【关键词】盾构隧道;环向接头;接头刚度;解析方法;力学特征【作者】晏启祥;陈行;陈文宇;张君臣;黄希【作者单位】西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都,610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都,610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都,610031;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,四川成都,610031;中铁二院成都勘察设计研究院有限责任公司,四川成都,610081【正文语种】中文【中图分类】U25盾构隧道管片接头是区分盾构隧道与其他类型隧道结构的显著特征。
影响盾构隧道衬砌接头刚度的因素
影响盾构隧道衬砌接头刚度的因素【摘要】本文概述了几种衬砌接头的形成，根据这几种衬砌接头的形成，制定了严密的空间计算模型，从而推出了影响盾构隧道衬砌接头刚度的因素，仅供各位参考。
【关键词】盾构隧道；衬砌接头；刚度一、前言近年来，我国的盾构隧道的建成非常迅速，这就对衬砌接头有了更严格的要求。
只有保证衬砌接头的刚度，才能保证盾构隧道的安全。
本文从模拟实验入手，详细分析了几种影响盾构隧道衬砌接头刚度的因素。
二、几种衬砌接头在从盾构隧道开始出现以来，人门对各种形式的隧道接头进行了研究与实验，通过这方面的探索，有几种接头形式以其独特的优点成为人们在各个不同情况下的选择。
以下是中外盾构隧道中出现的几种比较常用的隧道接头形式：1.榫槽式接头榫槽式接头一般适用于对于防水要求不高的隧道，或者是围岩土层特别稳定的环境。
榫槽式接头当隧道区间出现较大的纵向不均匀沉降时，可以提供较大的抗剪能力。
但由于榫槽式连接的抗弯刚度很小，它不能对纵向的弯曲进行足够的抵抗，所以当出现沿轴向的不均匀沉降等原因引起的弯矩时，榫槽式接头会很快出现较大的张开量。
如果要求要确保隧道轴向的连续性和防水，大多还需要同时使用有紧固力的接头结构。
2.无螺栓阴阳铰接头广泛应用于欧美国家良好地层环境下的盾构隧道，在日本等地的给排水隧道中也有大量的使用。
这一类接头安装很方便，施工速度很快且造价低廉，基本没有太多用在接头上面的钢材，但是它的抗剪抗弯刚度都差，只能作为铰接头进行考虑，单凭结构本身是无法稳定的，必须依靠周围围岩的抗力达到自身的受力平衡。
一般都使用在围岩土休相当良好的环境中，例如欧洲北美州的一些隧道，如果要使用在软土隧道里面，则必须考虑到其防水漏洞，因此在软土隧道里面一般都是作为给排水隧道的接头形式使用。
3.单弯螺栓接头曾经使用于一号线纵向接头乙方案、台北市捷运工程的地下盾构隧道接头形式。
使用地质环境的共同特点是土体结构较疏松，承载力、强度较低，土体饱和或含水量高，环境影响要求很高。
盾构隧道管片设计模型的改进
（ ｃｏｌｆＣｖ ｎ ｉｅｒ ｇａｄＴａｓｏｔ ｉ ， ｏｔ ｈｎ ｎｖ ｓｙｏ Ｔｃｎｌ ｙ ｕｎｚｏ １６ ０ Ｃ ｉ ） Ｓｈｏ ｉｌ ｇｎｅ ｎ ｎ ｒｎ ｒ ｔ ｎ ＳｕｈＣ ｉａＵ ｉ ｒｔ ｅ ｏｏ ，Ｇ ａｇｈｕ５ ０４ ， ｈｎ ｏ ｉＥ ｉ ｐ ａｏ ｅｉ ｆ ｈ ｇ ａ
［ ］ 张阿舟 ． ８ 实用振动工程 （ ） —振动测量与试验 ［ ． 京： ３— Ｍ］ 北
航 空 工 业 出版 社 ．９ ７． １９
［］ 韩 ９
锋， 申彦鹏． 于傅 里叶变换 的斜拉 索振 动频率识 别研 基
Ｏｎ ｉ ｅ ｔｆ ａ ｉｎ ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ Ｏ ｕ ａ ｅ ｔ ｌｆ ｅ ｕ ｎ ｙ ｏ ｔ ｙ ｄ ｃ ｂ ｅ ｄ ｎ ｉ ｃ ｔｏ ｅ ｈ ｉ ｕ ｆｆ ｎｄ ｍ ｎ ａ ｒ ｑ ｅ ｃ ｆｓａ ｅ ａ ｌ ｉ
辞
＋
计算 的剪力绝对值 。截 面剪力相差 不大 ， 说 明现 用 的惯 用法模 仍
型设计偏于安全 ， 不经济。３ 由图 ４ ） 但 ） ｃ 可知 ， 两种模 型的公式计
角度，。 （） ｃ 轴力 ）
旺
Ｉ Ｉ
ｌ
图 １ 惯用法模型
本 文对 目前 广泛应用 的惯用法模 型的接头简化 进行 了改进 ， 推导 了改进惯用 法模 型的内力 和位 移求解公式 ； 并结合北 京地铁
十号线亮 马河站一农展馆站 区间段勘测 与设计资料 ， 惯用法模 对
型及其改进模 型进行 了对 比分析 ， 与数值解法 等做 了综合 验证分 析 。结果表 明 ， 本文推导 的公 式是可靠 的 ， 对地铁 管 片 的设 计 和
盾构管片衬砌结构设计计算
《地下铁道》7.5 盾构管片衬砌结构设计计算隧道与地下工程系7.5 盾构管片衬砌结构设计计算1.设计原则盾构法隧道宜采用荷载结构模型和地层结构模型进行结构计算，前者用于常规设计，后者用于特殊设计。
◆管片设计时可将其视为单独承受弯矩、轴力及剪力的线性梁来处理。
◆按相对于横断面方向的设计来决定管片的断面，根据地震及地基沉降的影响等来研究隧道纵断面结构的合理性。
1.设计原则◆荷载模式：浅埋与深埋、水土合算和分算。
◆结构模型：(1) 均质(等刚度)圆环模型在饱和含水软土地层中，主要由于工程上的防水要求，对由装配式衬砌组成的衬砌圆环，其接缝必须具有一定的刚度，以减小接缝变形量。
由于相邻环间接错缝拼装，并设置一定数量的纵向螺栓或在环缝上设有凹凸榫槽，使纵缝刚度有了一定的提高。
因此，圆环可近似地认为是一均质等刚度圆环。
1.设计原则◆结构模型：(2) 多铰圆环结构模型该原理在于圆环多铰衬砌环在主和被动土压作用下产生变形，圆环由一不稳定结构逐渐转变成稳定结构，圆环变形过程中，铰不发生突变。
计算假定：1)适用于圆形结构。
2)衬砌环在转动时，管片或砌块视作刚体处理。
3)衬砌环外围土抗力按均匀分布，土抗力的计算满足对砌环稳定性的要求， 土抗力作用方向全部朝向圆心。
4)计算中不计及圆环与土壤介质间的摩擦力。
5)土抗力和变形间关系按温克尔公式计算。
1.设计原则◆结构模型：在不稳定地层中，多铰圆环结构(铰的数量大于3个)处于结构不稳定状态，当圆环外围土层给圆环结构提供了附加约束，使得随着多铰圆环的变形而提供了相应的地层抗力，于是多铰圆环就处于稳定状态。
在稳定地层中，衬砌环按多铰圆环计算是十分经济合理的。
对圆环变形量要有一定的限制，并对施工要求提出必要的技术措施。
2.管片内力计算(1)均质圆环模型◆按普通圆形结构计算，不同的是因为衬砌圆环是由数块管片拼装而成的，它的刚度不如整体浇筑的圆环，应予以折减。
◆钢筋混凝土管片为0.7，复合管片为0.8，铸铁管片的刚度折减率可取为0.9。
第七章、盾构管片
纵向受力：随着管片的加宽，整体刚度变大，而且整个区间的环向接缝变少，对于控制纵
向不均匀沉降有利，但环间接缠受力变大
结构防水
随着管片的加宽，整个区间的环向接缝变少，有利于隧道防水
经济性
盾构机灵敏度 施工效率
水平运输系统 垂直运输系统
管片越宽，接缝越少，防水材料、钢筋、螺栓用量越省，但管片加重对吊装有更高的要求；
在国外,管片榫槽设置是很有针对性的：榫槽一般设置在环缝接触面，纵缝接触面很少设 置榫槽(有的工程在封顶块和邻接块接头面设计纵缝榫槽)。而且对于中等直径的盾构隧道一般 不设计榫槽，若在环缝接触面设计榫槽一般都很小，与国内的大榫槽差别较大。因此国内设 计思路与国外有着较大的差异，分析其原因主要是对错缝拼装下控制管片开裂的整体施工水 平的担心。预计随着施工技术的进步，错缝拼装将普及，以利用其提高管片接头刚度，因此 从利于施工的角度出发，榫槽的设置将相对减少，而且软土地层中管片纵缝榫槽将被环缝榫 槽所取代。
第一节 钢筋混凝土衬砌管片设计、构造现状
1、单层、双层衬砌的选择 衬砌的选择上国内隧道很少采用双层衬砌，只在盾构法最初阶段，例如在上海地铁试验
段一段区间隧道中采用了双层衬砌，其后皆采用单层衬砌。 根据国内的设计、施工经验和运 营情况，单层柔性衬砌结构的受力性能和耐久性等均可控制在预期的要求内，能够满足隧道 的运营要求，且单层衬砌的施工工艺单一、工程实施周期短、投资省、防水效果从施工情况 看优于矿山法区间隧道，因此单层衬砌占据主导地位。但是由于国内盾构区间隧道的运营时 间还不长，结构的抗震性能、防水性能以及结构的耐久性还有待时间来检验。
c12mom表71115m龙管片宽度10m广州地铁一号线二号线海珠广场一江南新村区间南京地铁一号线深圳地铁和北京地铁五号线广州地铁二号线国内应用情况筑上海地铁一二号线国外应用情况日本欧洲常用横截面受力与管片宽度关系不大日本欧洲常用近年来欧洲较常用局部抗压随着管片的加宽千斤顶的推力加大但平板型管片局部抗压皆能满足要求施工荷载影响施工中千斤顶的偏心管片纠编造成的附加荷载随着管片的加宽其不利影结构受力响加大纵向受力随着管片的加宽整体刚度变大而且整个区间的环向接缝变少对于控制纵向不均匀沉降有利但环间接缠受力变大结构防水随着管片的加宽整个区间的环向接缝变少有利于隧道防水管片越宽接缝越少防水材料钢筋螺栓用量越省但管片加重对吊装有更高的要求经济性管片加宽区间接缝减少20连接螺栓减少9工程造价降低15m与12m比较随着管片的加宽盾构机加长灵敏度降低但可以通过控制封顶块的拼装方式把千斤盾构机灵敏度顶的行程控制在2000mm施工效率水平运输系统垂直运输系统在整个施工系统配备合理的情况下管片加宽能够提高施工效率有利于提高施工进度简单一般采用四轨三线制简单较简单要求高采用列车编组要求高从比较可以看出在整个机械系统配备合理协调的情况下随着设计施工经验的成熟管片宽度有逐渐增大的趋势
盾构隧道管片结构病害特征及治理策略探讨
第3期（总第222期）2022年6月CHINA MUNICIPAL ENGINEERINGＮｏ．３ （Ｓｅｒｉａｌ Ｎｏ．２２２）Ｊｕｎ． ２０２２96盾构隧道管片结构病害特征及治理策略探讨丁 炜（上海城建数字产业集团有限公司，上海 201801）摘要：盾构法隧道是城市暗挖隧道的主要形式之一，随着运营年限的不断增长，病害也日益增多，由此带来的隧道病害治理也成为各界关注的焦点。
在病害特征方面，调研不同地区的研究情况可知，软土地区以渗漏水、管片结构裂缝或损坏、接缝张开、横纵向变形为主要病害；非软土地区除以上病害外还会出现管片背后空洞、接缝翻浆冒泥等病害。
总体上，盾构隧道管片结构的主要病害为渗漏水、结构损伤和结构变形3大类。
根据多年隧道运营养护经验，提出不同服役状态下的治理策略，特别针对渗漏、结构损伤和变形提出以不同形式注浆和结构补强为主的治理方法。
在病害治理后，重视病害检测、评估和监测，使隧道始终保持健康运营态势。
关键词：盾构隧道；病害修复；检测监测；治理评估中图分类号：U455.43 文献标识码：A 文章编号：1004-4655（2022）03-0096-04收稿日期：2022-01-19作者简介：丁炜（1980—），男，工程师，本科，主要从事大型道路、桥梁、隧道等基础设施数字化及维护管理。
DOI:10.3969/j.issn.1004-4655.2022.03.025近年来，盾构法已广泛运用于我国公路、铁路、轨道交通等地下交通设施，成为至关重要的隧道施工技术。
管片是盾构隧道的结构主体，决定隧道的运营安全和服役时间。
在隧道正常运营期，管片结构长期受到地下水、地表振动、温度等环境影响，不可避免产生一些病害。
由于地质条件、建造水平、建造年代等不同，管片结构病害特征存在一些差异，因此相应的治理策略也会略有不同。
本文基于多年隧道养护经验，对管片结构在运营期的各类病害进行总结和归纳，通过构建“病害分析—病害治理—治理后评估”的治理体系，为盾构法隧道建设和运维提供参考和借鉴。
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某盾构隧道管片接头刚度计算分析倪勇龙
发表时间：2018-04-08T16:43:07.853Z 来源：《基层建设》2017年第36期作者：倪勇龙
[导读] 摘要：盾构隧道一般采用装配式衬砌，管片通过螺栓环向连接形成管片环。
浙江省天然气开发有限公司浙江杭州 310052
摘要：盾构隧道一般采用装配式衬砌，管片通过螺栓环向连接形成管片环。
管片环由于螺栓接头的存在，使得管片环向刚度变弱，容易产生变形。
在地层参数、螺栓预紧力、管片的拼装方式、手孔方案已定的情况下、不同的衬垫厚度、外荷载和弯矩等都会对接头受力产生不同程度的影响，接头受力状态比较复杂。
本文以某盾构法施工隧道为例，通过数值计算，模拟得出管片接头在不同的外荷载和衬垫厚度工况下的工作性状，为工程设计、施工提供技术依据。
关键词：盾构隧道；接头刚度；有限元
1几何模型的建立
本工程采用平板型管片，为更好的传递管片间的剪力，采用榫槽式接缝。
在隧道施工期间为了衬砌止水，在管片接头端面处设置密封橡胶止水条。
本工程建模进行有限元分析，忽略了该密封条槽和榫槽结构对接头端面的影响，即认为管片间为平板直接头。
在两个管片接头端面密封槽处设置弹簧单元以及面与面之间设置合理的接触关系来模拟接头实际的受力情况。
根据本工程设计资料，手孔尺寸见图1。
3接头抗弯刚度计算方法的确定
管片接头产生单位转角所需要的弯矩即为管片接头抗弯刚度kθ。
管片接头抗弯刚度的取值是梁-弹簧模型设计中，衬砌环结构受力分析必不可少的重要参数，它综合反映了盾构隧道接头性能及其在外荷载作用下的变形大小和趋势。
工程设计中因设计者对kθ的取值偏差将导致结构内力值出现极大差异，使得在条件基本近似的情况下，衬砌环厚度等重要结构参数相差甚大，导致设计过于保守或偏于不安全。
因此，如何对kθ进行合理取值就成为制约盾构隧道衬砌结构设计中结构安全性和工程经济性的重要因素。
目前，工程中关于kθ的取值尚无现成的公式或图表可以利用，主要还是通过经验类比法、现场接头试验或数值分析来获取θ~M关系曲线，再通过分析对比θ~M关系曲线求得管片接头抗弯刚度kθ。
实际工程中，如何从θ~M关系曲线中获取设计所需的kθ量值主要由以下几种方法：
①割线法：通过对θ~M关系曲线接头断面所受弯矩除以相应转角的方法得到kθ；
②切线法：求取θ~M关系曲线上目标弯矩处的切线斜率并以之作为设计所需的kθ；
③多段直线法：将θ~M关系曲线简化为多段直线，分别将各简化直线段斜率作为该弯矩范围内的kθ，目前比较常见的有两段直线或者三段直线法；
④曲线+直线法：该法与多段直线法相似，是将θ~M关系曲线简化为曲线与直线的组合。
方法1和方法2简单易行，多用于工程中管片结构内力已知的情况，方法3和方法4多用于一定荷载作用范围内kθ的确定。
但在目前情况下，要将方法3和方法4用于实际工程设计中尚有困难，因此本工程计算分析采用切线刚度。
4接头刚度的计算结果及分析
根据空间实体分析结果，管片上的最大轴力不超过2500kN，最大弯矩不超过600kN•m。
根据类似工程的经验，外荷载组合和螺栓预紧力对接头刚度的影响不大，对接头影响较大的因素是垫层的厚度。
在实际计算中，外荷载只分析N=1000kN，N=1500kN，N=2000kN三种实际可能的工况，正负弯矩均从0施加到600kN•m，轴力和弯矩组合后共6种工况。
螺栓的预紧力取固定值80kN，着重分析垫层的影响。
垫层厚度分别取0、2、4、6mm，计算所得手孔在外荷载作用下接缝的弯矩~张开量以及弯矩~转角的关系如图4~7所示。
5总结
本工程采用三维有限单元法对手孔局部进行了分析，建模时考虑了螺栓、螺母、橡胶垫层、铸铁垫片与管片间的多接触、多耦合约束作用，对不同组合工况进行了深入分析。
通过计算分析得出：
不论M~l还是M~θ关系曲线，曲线具有典型两段，初始段非线性明显，且张开角或张开量发挥很小，这是由于给螺栓施加了预紧力和轴压造成的。
但当正负弯矩达到一定数值后，正弯矩和负弯矩随张开角成线性变化，且正弯矩与转角的斜率明显大于负弯矩与转角的斜率，这是由于螺栓靠管片内侧即中心线偏内侧布置，使管片截面几何性质不对称。
计算得到的不同厚度垫层厚度的两个螺栓手孔弯曲刚度与国内相关研究者给出的弯曲刚度具有可比性，从侧面验证了计算结果的有效性。
参考文献：
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