水工隧洞衬砌水压致裂过程的渗流–损伤–应力耦合分析

作者：卞康; 肖明

来源：岩石力学与工程学报, 2010, S2: 3769-3776.

• 隧道工程
• 损伤演化
• 裂缝扩展
• 渗流–损伤–应力耦合
• 内水外渗 tunnelling engineering
• damage evolution
• crack propagation
• seepage-damage-stress coupling
• inner water exosmosis

基于弹性损伤理论和线弹性断裂力学理论,建立水工隧洞衬砌水压致裂过程中的渗流–损伤–应力耦合模型。模型采用增量变弹性损伤刚度有限元迭代法,在内水荷载逐级施加的过程中考虑损伤对于渗流的影响,可以较好地模拟在水工隧洞充水加压过程中,混凝土衬砌在应力场和渗流场耦合情况下的损伤演化及裂纹的产生、扩展的过程。工程算例结果表明:计算结果较为合理地反映高内水压力下水工隧洞衬砌的开裂规律。当水压致裂过程采用耦合模型时,衬砌的损伤演化和开裂对衬砌渗流场的影响不可忽略;由于内水外渗的的影响,衬砌的受力条件在一定程度上得到改善。

• 单位
  武汉大学; 水资源与水电工程科学国家重点实验室