高速铁路隧道二次衬砌的变形特性与极限承载能力

摘要：

通过分析《铁路隧道设计规范》中二次衬砌结构与普通受压结构在边界条件、平衡方程上存在的差别,认为采用单轴抗拉、抗压强度作为判断高速铁路隧道二次衬砌材料破坏的参数过于安全.以V级围岩、350 km·h-1速度的高速铁路隧道为对象,运用MIDAS-NX数值模拟软件建立拟地层-结构模型,推导摩尔库伦强度准则下混凝材料强度参数与单轴强度的换算关系,在此基础上分析二次衬砌的变形特性与极限承载能力,并与二次衬砌受力实测数据比对.研究结果表明:在临界破坏状态下,随着侧压力系数的逐渐增大,洞形由扁平逐渐变到直立;二次衬砌结构受载后,内外侧塑性区的变化受侧压力系数的影响明显;在侧压力系数为1.4时,二次衬砌的承载效果最佳;二次衬砌中的钢筋主要控制衬砌单元的第一主应力(拉应力);二次衬砌的实际受载量远小于其极限承载能力,因此可对二次衬砌进行"减薄".

关键词：高速铁路、隧道、二次衬砌、摩尔库伦强度准则、侧压力系数、结构变形、极限承载能力

所属期刊栏目：37

分类号：U451.4(隧道工程)

资助基金：国家自然科学基金;国家科技攻关计划

在线出版日期：2016-03-07（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共11页

页码：60-70