侧向荷载作用下公路隧道衬砌损伤演化分析

摘要：

为了研究侧向荷栽作用下隧道衬砌的损伤演化机制,采用1∶10相似模型试验分析了隧道结构在侧向荷载下的受力变形特征、破坏形式和损伤过程,基于试验结果利用数值计算反演分析了衬砌结构刚度衰减规律.研究表明:侧向荷载下隧道受力变形过程分为4个阶段:弹性受力阶段、拱腰开裂阶段、保护层局部破碎剥离阶段、结构软化破坏阶段;结构破坏模式表现为拱肩位置的斜剪破坏,关键部位破坏顺序为"拱腰开裂—拱肩脆性剪坏—拱腰延性破坏",破坏时形成三铰拱可变体系.衬砌结构刚度在拱腰开裂后快速衰减,结构丧失承载力时刚度衰减幅度为84％;考虑隧道安全性评价,以结构技术状况评定值为界,结构在无破损、轻微破损、中等破损、严重破损、危险状态下的刚度折减系数分别为0.95、0.57、0.33、0.21、0.16.

关键词：隧道衬砌;侧向荷载;损伤演化;模型试验;数值计算

所属期刊栏目：17

分类号：U451(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;深圳市交通公用设施建设中心交通建设工程课题

在线出版日期：2021-12-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1529-1536,1605