顶管电力隧道采用顶管施工工法,因无须进行地面开挖,对周围环境的影响小的优势,在国内工程领域已大量运用,并取得良好成效。但在运营期间,顶管电力隧道面临着隧道纵向变形大、渗漏水等一系列问题,解决这些问题的途径之一,就是掌握顶管隧道接头的力学性能及破坏形式,制定并完善顶管电力隧道控制指标。本文以顶管隧道接头为研究重点,研究其力学性能及破坏形式,并结合研究成果,提出关于顶管电力隧道在运营期的控制指标建议。主要研究工作内容如下:(1)通过参考盾构隧道的纵向等效连续化模型,将隧道进行简化,在考虑顶管接头特殊性的前提下,采用理论分析方法,推导了顶管隧道的纵向等效抗拉、抗压以及抗弯刚度公式。(2)为对顶管接头力学性能及破坏形式做深一步探究,设计了顶管接头1:1足尺试验方案。试验方案展示了试验管节的制作过程,详细说明了加载方案及试验方案,并重点介绍了监测内容及方法。(3)试验结果表明:管节破坏过程分为3个阶段:荷载初期小变形阶段、荷载中期变形发展阶段以及荷载末期大变形阶段。顶管接头部分先于混凝土管节破坏,表现为内钢板与混凝土的脱开破坏,而管节混凝土随后发生脆性破坏,在管壁上形成若干条贯通裂缝。同时,基于研究结果提出关于顶管电力隧道在运营期的控制指标,为类似工程提供参考。(4)采用Midas/FEA软件,建立顶管接头足尺试验有限元数值模型,并将数值模拟结果与足尺试验结果进行对比分析,有限元计算结果与试验结果较为接近,能够反映管节极限荷载、变形、破坏形态等特征,同时,进一步分析了管节接头的内力状态。(5)在顶管接头足尺试验有限元数值模型的基础上开展参数化分析,结果表明:适当提高内钢板与混凝土的粘结效应和管节配筋率,均能提高管节接头抗变形能力以及承载力,但这种提高是有限的。