盾构隧道管片设计方法经历了从容许应力设计法到极限状态设计法的演变。早期的容许应力设计法主要基于弹性理论,通过限制材料应力在容许范围内来确保结构安全。这种方法计算简单,但未能充分考虑材料的塑性性能、荷载组合效应及结构实际破坏模式,导致设计偏于保守或局部安全系数不明确。随着结构设计理论的发展,极限状态设计法逐渐成为主流。该方法以概率统计为基础,区分承载能力极限状态和正常使用极限状态,通过分项系数反映荷载、材料及模型的不确定性,使设计更符合实际受力情况,经济性与安全性更均衡。在盾构管片设计中,极限状态法能更合理地模拟接头非线性、地层相互作用等复杂行为,现已成为国际通用标准(如Eurocode、GB50446等)的核心设计方法。这一转变体现了隧道工程从经验设计向科学化、精细化设计的进步。
