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摘要
土拱效应是岩溶塌陷、桩承式路堤、隧道开挖以及挡土结构荷载传递的重要机制。针对土拱效应演化规律的研究，采用钢棒相似土作为填料开展二维单活动门试验，得到了土拱效应演化的地基反应曲线(GRC),探讨了曲线特征参数在不同填料高度下的变化规律，分析了填料在活动门不同下沉阶段的细观演化规律。试验结果表明：填料高度较小时，曲线没有明显进入临界阶段的特征。随填料高度增加，曲线起始段斜率、最小应力折减比、曲线恢复段斜率以及临界应力折减比逐渐降低，最小应力折减比对应的标准化位移逐渐增大。活动门下沉过程中，填料从初始三角形下沉区域逐渐向外侧扩展，并在中心处形成位移集中区域，其中填料高度较高时，内部位移集中区域形似塔形，最终下沉区域逐渐扩张为两段式的外张漏斗型，漏斗两侧与垂直方向夹角随填料高度的增大而减小；剪应变集中分布在活动门两侧，整体呈扇形向上发展，存在内外两条滑移面，呈“V”字型分布；活动门上方颗粒会逐渐形成一个向下发展的转角不变拱，拱内颗粒转角不变，拱外颗粒转动偏向拱。
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单位土木工程与建筑学院; 武汉理工大学; 中国铁建港航局集团有限公司
