科研之友
微信
新浪微博
Facebook
分享链接
摘要
为了研究裂缝性状对衬砌结构受力特征及安全性能影响，以陕西某高速公路隧道为背景，采用扩展有限元法建立带裂缝衬砌三维数值计算模型，针对裂缝类型、裂缝位置、裂缝长度及裂缝分布范围影响下的衬砌结构力学状态进行定量分析，进而研究带裂缝衬砌结构安全性能演变规律，并定量给出不同裂缝性状影响下的衬砌安全系数拟合公式。研究结果表明：衬砌结构带裂缝时受力处于非对称状态；单一预设纵向裂缝处轴力值随着裂缝长度增大逐渐减小，弯矩值相反，纵向裂缝长度从1m增加到6m时，带裂缝处轴力值分别减少33.77%、36.15%、11.32%，带裂缝处弯矩值分别增大4.47倍、2.50倍、1.69倍；拱顶+拱肩、拱顶+拱腰、拱顶+拱肩+拱腰三种组合预设纵向裂缝条件下，拱顶轴力受影响最明显，分别增长21.55%、减少17.52%、减少13.45%；环向裂缝影响下衬砌弯矩分布模式呈现“拱肩外凸，拱腰及边墙内凹，拱脚外凸”模式；带纵向裂缝衬砌结构安全系数拟合曲线形式呈现出由〝W〞形逐渐向〝U〞形过渡；带环向裂缝衬砌结构安全系数拟合曲线呈现出近似对称波浪形分布。
- 单位
