以云南山區(qū)某2車道公路隧道為依托,建立基于圍巖壓力修正的荷載-結(jié)構(gòu)模型。通過(guò)引入襯砌安全性影響系數(shù),開展襯砌背后空洞和厚度不足組合缺陷影響下的襯砌受力特征分析。研究結(jié)果表明:襯砌厚度不足和背后空洞的存在會(huì)改變襯砌局部剛度及其與圍巖的接觸狀態(tài),從而引起襯砌內(nèi)力重分布。襯砌缺陷的影響主要集中在缺陷處及其鄰近部位,缺陷程度越大,襯砌受影響范圍越大;缺陷影響范圍內(nèi)的襯砌軸力減小、彎矩增大,安全系數(shù)降低,惡化了結(jié)構(gòu)受力狀態(tài)。當(dāng)拱頂存在組合缺陷時(shí),襯砌安全性影響系數(shù)隨著缺陷程度的增加基本呈線性增長(zhǎng),而當(dāng)單側(cè)或雙側(cè)拱腰存在組合缺陷時(shí)呈雙線性增長(zhǎng)規(guī)律。比較而言,背后空洞對(duì)結(jié)構(gòu)安全性的影響更大;拱腰組合缺陷的影響大于拱頂部位,較小的組合缺陷就會(huì)對(duì)結(jié)構(gòu)安全性造成較大影響。 

【文章來(lái)源】：鐵道科學(xué)與工程學(xué)報(bào). 2020,17(08)北大核心CSCD

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【部分圖文】：

修正荷載-結(jié)構(gòu)計(jì)算模型

為便于分析，表2中，襯砌背后空洞用符號(hào)“V”及其對(duì)應(yīng)角度表示，減薄用符號(hào)“T”及其對(duì)應(yīng)減薄比表示。如V30T0.125表示襯砌空洞30°且減薄比0.125的組合缺陷。2.3 缺陷對(duì)襯砌安全性影響的評(píng)價(jià)方法

當(dāng)隧道拱頂存在組合缺陷時(shí)，襯砌各截面軸力隨缺陷程度的增加均逐漸減小，而襯砌彎矩受影響范圍主要集中在空洞及其臨近范圍，其彎矩值出現(xiàn)反轉(zhuǎn)，并隨缺陷程度的增加逐漸增大，余下部位彎矩變化較小。如從無(wú)缺陷到拱頂空洞30°且厚度減薄1/8時(shí)，拱頂部位軸力由221 kN減小至184.1 kN；彎矩由37.1 kN·m變?yōu)?19.5 kN·m，該部位由內(nèi)側(cè)受拉狀態(tài)變?yōu)橥鈧?cè)受拉狀態(tài)。相同減薄比條件下(δ=1/8)，拱頂空洞范圍由30°增大到60°時(shí)，軸力減小了60.4 kN，彎矩增大了17.2 kN·m，變化較明顯。相同空洞范圍條件下(θ=30°)，拱頂減薄比由1/8到1/2，軸力僅減小8.2 kN，彎矩增大了0.2 kN·m，變化較小。說(shuō)明襯砌內(nèi)力受空洞的影響更大。圖4 單側(cè)拱腰組合缺陷時(shí)的襯砌內(nèi)力分布


本文編號(hào)：3380101