Analytische modellering vervormingsgedrag en krachtswerking tunnellining van Groene Hart Tunnel

In dit rapport zal een beschouwing van een analytisch rekenmodel worden gegeven van het constructiegedrag van de tunnellining (in het bijzonder radiale vervormingen en krachtsverdelingen), geïllustreerd aan de hand van de Groene Hart Tunnel.

Het ontwerpen van een liningconstructie is relatief eenvoudig, omdat veel analytische en numerieke ontwerpmodellen in de praktijk beschikbaar zijn. Om daarmee een nauwkeurig lininggedrag te voorspellen is daarentegen niet eenvoudig. Om toch een model te verkrijgen dat zowel snel en eenvoudig is te hanteren, als nauwkeurige voorspellingen kan geven van het lininggedrag, is in dit afstudeeronderzoek een dubbelrings analytisch rekenmodel beschouwd en vervolgens gevalideerd aan de hand van een raamwerkberekening voor het constructiegedrag van een gesegmenteerde betonnen tunnellinning.

Het analytische rekenmodel voor de tunnellining bestaat uit twee gekoppelde ringen. In de ringvoegen tussen de twee ringen wordt een overdracht van koppelkrachten verondersteld. Deze overdracht wordt gemodelleerd door radiale lineaire translatieveren. De segmenten in de lining zijn geschematiseerd als staafelementen met een normaalstijfheid en een buigstijfheid.

Uit de vergelijking van het model met de raamwerk blijkt dat het model een nauwkeurige voorspelling kan geven over de radiale verplaatsingen en normaalkrachten. De verschillen met de raamwerkberekeningen zijn minder dan 0,5%. Het bepalen van de maximale buigende momenten geeft echter een groter verschil. In de beschouwde doorsnede was dit verschil 16.8% met de raamwerkberekening. Het verschil wordt veroorzaakt door de invloed van de grondbedding op de buigende momenten t.g.v de koppelkrachten.