张稳军，日本早稻田大学工学博士，天津大学博士生导师，《中国公路学报》副主缠。获省部级科技进步一等奖2项、天津市首批“用三年时间引进千名以上高层次人才”、“131人才工程”和日本土木学会论文奖励奖（青年最高奖）。兼任国际隧道与地下空间协会（ITA）WG2委员、WTC水下隧道设计与施工学科主席、中国岩石力学与工程学会水下盾构隧道工程技术分会常务理事、中国土木工程学会隧道及地下工程分会建设管理与青年工作论坛和隧道生命周期管理与防灾减灾论坛学术委员会副主任、AASCCS理事、中国土木工程学会隧道及地下工程分会理事、中国岩石力学与工程学会岩土工程信息技术与应用分会理事和中国公路学会隧道分会理事。

第l章 绪论
1.1 盾构隧道管片和接头的开发
1.1.1 盾构隧道管片的开发和研究
1.1.2 盾构隧道管片接头分类
1.2 复杂条件下盾构隧道管环结构力学特性
第2章 单体复合管片力学特性分析
2.1 引言
2.2 试验研究
2.2.1 试件制作
2.2.2 试验工况和加载系统
2.2.3 测量内容与测点布置
2.3 复合管片的敏感度分析
2.3.1 试验结果
2.3.2 试验变形分析
2.3.3 试验应变分析
2.3.4 复合管片不同因素对复合管片力学性能影响
2.4 复合管片力学机理的理论分析
2.4.1 理论分析模型建立
2.4.2 滑移及变形计算
2.4.3 实例验算
2.5 复合管片力学机理的数值模拟研究
2.5.1 有限元模型建立
2.5.2 模型设计及说明
2.5.3 荷载和边界条件
2.5.4 材料参数和本构关系
2.5.5 接触分析
2.5.6 剪力钉处理
2.6 有限元计算结果分析
2.6.1 计算云图
2.6.2 荷载一变形响应
2.6.3 应变分布
2.6.4 钢板变形敏感度分析
2.7 本章小结
第3章 复合管片接头力学特性分析
3.1 引言
3.1.1 接头结构及形式
3.1.2 传统接头
3.1.3 新型接头
3.1.4 接头设计
3.2 直螺栓接头力学性能研究
3.2.1 有限元模型建立
3.2.2 不同等级高强螺栓对管片接头受力影响分析
3.2.3 不同钢壳厚度对直螺栓接头的受力影响分析
3.2.4 螺栓预紧力对管片接头张开量及抗弯刚度的影响分析
3.3 弯螺栓接头力学特性受预紧力影响的数值研究
3.3.1 有限元模型建立
3.3.2 预紧力作用结果分析
3.3.3 预紧力对螺栓受力的影响分析
3.3.4 预紧力对变形的影响
3.4 斜螺栓等级对盾构隧道接头受力和变形的影响
3.4.1 有限元模型建立
3.4.2 斜螺栓应力应变分布
3.4.3 环向错台量变化规律
3.4.4 管片接头张开量变化规律
3.4.5 斜螺栓最大轴力变化规律
3.4.6 斜螺栓轴力最大截面平均应力变化规律
3.4.7 斜螺栓最大应力变化规律
3.4.8 斜螺栓最大应变变化规律
3.5 锚式接头力学性能的影响因素研究
3.5.1 锚式接头精细化数值模型
3.5.2 锚式接头力学特性分析
3.5.3 锚武接头关键部位摩擦系数研究
3.5.4 锚式接头部件间隙尺寸差研究
3.6 FRP-Key接头力学性能的影响因素研究
3.6.1 FRP-Key接头精细化数值模型
3.6.2 材料强度对FRP-Key接头力学性能的影响
3.6.3 接头尺寸对FRP-Key接头力学性能的影响
3.6.4 轴力对FRP-Key接头力学性能的影响
3.6.5 榫槽下缘边距对FRP-Key接头力学性能的影响
3.6.6 支撑条件对FRP-Key接头力学性能的影响
3.6.7 接头布置方式对FRP-Key接头力学性能的影响
3.7 环间凹凸榫接头抗剪性能研究
3.7.1 通用楔形管片凹凸榫接头数值模型
3.7.2 模型分析与验证
3.7.3 凹凸榫角度和高度对接头力学性能的影响研究
3.7.4 凹凸榫剪切键的抗剪能力影响的理论分析
3.8 本章小结
第4章 复杂条件下复合管片结构的受力变形特性分析
4.1 引言
4.2 高水压作用下复合管环力学特性分析
4.2.1 荷载条件
4.2.2 有限元模型建立
4.2.3 内力计算结果及分析
4.2.4 变形计算结果及分析
4.3 内水压作用下埋深及倾角对盾构隧道变形影响分析
4.3.1 有限元模型建立
4.3.2 复合管环横向变形变化规律
4.3.3 复合管环纵向变形随盾构隧道倾斜角度变化规律
4.4 复杂地层条件下复合管环在内水压作用下力学性能分析
4.4.1 有限元模型建立
4.4.2 复合管环变形分析
4.4.3 复合管环接头张开量和错台量分析
4.5 内水压作用下盾构隧道结合部受力变形特性分析
4.5.1 有限元模型建立
4.5.2 不同埋深下结构应力变形
4.5.3 不同水压下结构应力变形
4.5.4 不同相贯角度下结构应力变形
4.6 高温作用下复合管环力学特性分析
4.6.1 热力学基础
4.6.2 有限元模型建立
4.6.3 复合管环温度场分布规律
4.6.4 复合管环内力及变形分析
4.7 本章小结
第5章 展望
参考文献

盾构法隧道自问世以来已经历多年发展，其技术革新也在持续推进，一系列新理论、新方法、新技术及新材料得到发展并应用于解决各类工程问题。本书基于理论分析、模型试验和数值模拟等研究方法取得的研究成果，针对盾构隧道复合管片及相关结构的力学特性进行了较为详尽的说明。首先，介绍了盾构隧道管环结构的有关理论和实践应用研究，涉及复合管片和新型接头的开发、分类及力学性能解析、复合管环结构的力学特性、数值建模与分析方法论述；其次，从构件角度出发，借助试验研究、理论分析和数值模拟等研究方法的具体过程及结论，揭示、归纳单体复合管片的力学特性，并提出可用于复合管片性能研究的合理化建议与方法；随后，着眼于复合管片问的连接方式，深入剖析了环向及纵向不同形式管片接头的力学特性，具体包括传统的直螺栓、弯螺栓和斜螺柃等螺栓接头、新型锚式接头、FRP-Kcy接头和凹凸榫槽接头；最后，结合既有研究基础，考虑盾构隧道施工期和运营期可能遭遇的复杂状况，从构件和结构角度出发。阐述了高水压、内水压、复杂地层及高温火灾等条件下盾构隧道管环结构可能出现的不利响应情况。
本书理论讲解详细深入，内容丰富，可作为高等院校隧道及地下工程相关专业本科生及研究生的学习教材，同时也可为广大科研工作者和盾构隧道工程技术人员提供参考。