衬砌厚度不足对隧道结构承载力的影响

摘要：

隧道衬砌结构作为隧道工程的承载主体,衬砌结构承载能力计算与评定一直是隧道工程的研究重点内容之一.为保障隧道结构服役生命周期,同时避免在隧道工程施工及运营过程中出现由于衬砌厚度不足从而导致隧道病害发生的现象,针对衬砌厚度不足这一隧道缺陷进行了数值分析.将搜集的已运营隧道相关的5项模型试验文献为研究样本,以此为数据基础设计了 9组数值模拟计算工况,通过数据试验结合有限元数值模拟的方式对衬砌厚度不足位置、衬砌厚度缺陷程度和隧道衬砌结构承载能力极限状态的识别方法进行了研究,在此基础上对衬砌厚度不足对隧道结构承载力的影响展开了分析.主要研究结果如下:衬砌结构拱顶下沉值与最大塑性应变值出现突变,该现象可作为隧道衬砌结构整体破坏的评判指标;衬砌结构厚度不足的程度与结构承载能力呈负相关,当厚度不足出现在拱腰时,该现象对结构承载能力影响最大;通过数值模拟与分析建立了考虑厚度不足位置与厚度不足程度的隧道承载能力评价方法.本研究结果可为隧道工程设计提供参考,同时在施工过程中提供对施工质量与隧道衬砌结构完全性的观测提供借鉴与参考.

关键词：隧道工程、衬砌结构、有限元模拟、承载力、山岭隧道

所属期刊栏目：39

分类号：U451(隧道工程)

资助基金：中央级公益性科研院所基本科研业务费专项资金项目2020-9032c

在线出版日期：2022-11-10（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共8页

页码：151-158