盾构施工以其安全性与经济性成为隧道建设的重要手段之一,隧道管片作为盾构隧道的一次性衬砌和永久性衬砌,隧道管片的设计和施工是隧道建设中的重要部分。管片与隧道的三维快速建模技术是实施隧道施工可视化和信息化管理的基础,随着BIM(Building Information Modeling)技术在隧道施工中的深入应用,管片与隧道的三维快速建模技术对隧道建设信息化管理具有重要的应用价值。隧道管片承担了盾构隧道在施工和运营中的大部分荷载,对施工和运营中的隧道管片进行力学分析方法研究,有助于指导管片设计、施工方案设计和施工方法改进,从而对隧道施工和运营安全具有重要的指导意义。本文针对管片与隧道的快速建模技术、隧道管片的力学分析方法开展研究,具体研究内容如下:(1)通过Revit+Dynamo平台,运用可视化编程语言,开发管片与隧道的参数化建模技术。编写管片与隧道的建模程序,通过输入管片与隧道的关键参数即可生成管片与隧道模型,实现了管片与隧道的快速建模;(2)分析和比较荷载-结构法与地层-结构法的优缺点,采用地层-结构法结合有限元软件,建立了施工阶段的管片力学分析方法。对多种组合工况下的管片进行力学分析,计算管片的内力和应力,得出管片在各施工阶段的最不利截面,为管片设计、施工方案设计和施工方法改进提供依据;(3)总结隧道管片的抗震设计理论与分析方法,介绍了时程分析法在隧道的地震响应分析中的应用。基于时程分析法,采用调幅后的Banshin地震波,对某工程隧道进行了动力响应分析,得出管片的横向位移、加速度以及主应力响应,并探讨注浆层刚度对地震响应的影响。