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摘要
围岩与支护作用关系是隧道工程的核心内容，两者接触状态影响着隧道结构力学状态及服役性能。基于理论分析及数值计算方法，对围岩-支护切向作用关系、衬砌背后空洞等接触状态下隧道结构安全性进行了分析，并得出以下结论：围岩-支护间切向作用关系对衬砌内力分布规律及安全性影响显著，围岩-支护间摩擦系数越小，衬砌安全系数分布均匀性越好；衬砌背后空洞作为支护与围岩接触关系的一种极限状况，显著恶化了衬砌结构受力性能，在拱顶“外凸”效应和拱部应力集中作用下，衬砌在拱顶外侧及空洞左右边界内侧开裂；拱部背后空洞条件下衬砌结构最终沿拱顶内侧裂缝扩展至贯穿，裂缝扩展模式也由贯穿之前的张开型裂缝转变为复合型裂缝。研究结论可为隧道结构设计及衬砌病害治理提供参考。
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单位土木工程学院; 青岛理工大学; 青建集团股份公司
