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摘要
针对衬砌与围岩动力相互作用特点,建立了一种考虑衬砌与围岩非连续变形的动接触力算法,并将该算法应用于拉哇工程某跨断层地下隧洞抗震稳定计算。首先,研究了断层厚度和倾角对隧洞衬砌应力与位移地震响应的影响;然后,研究了接触作用及断层对于衬砌地震响应及损伤破坏特性的影响。研究结果表明:断层的存在加剧了衬砌地震响应,表现为断层处衬砌的应力和位移明显大于其他部位的应力和位移;断层厚度和倾角的不同对于断层处衬砌的地震响应有明显影响,衬砌地震响应随着断层厚度的减小逐渐增大,当断层倾角为45°时衬砌地震响应最大;围岩对于衬砌的约束作用可以有效降低衬砌的破坏;断层部位的衬砌损伤比其他部位严重,而拱肩和拱座为隧洞抗震薄弱部位;由数值计算结果归纳总结了断层处衬砌损伤破坏的3种典型模式,并根据相应损伤机理进行了合理解释。
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单位水资源与水电工程科学国家重点实验室; 武汉大学
