隧道衬砌缺陷对结构安全性影响研究

作     者：李宇翔 严松宏 LI Yuxiang;YAN Songhong

作者机构：兰州交通大学土木工程学院甘肃兰州730070 

出 版 物：《人民长江》 (Yangtze River)

年 卷 期：2022年第53卷第12期

页      面：131-136页

学科分类：08[工学] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金项目(52068044) 

主　　题：隧道结构 衬砌缺陷 安全性分析 衬砌脱空 

摘      要：为了分析隧道缺陷对衬砌结构的安全性影响,采用基于二维平面应变状态的荷载结构法,运用Midas GTS有限元软件,分析了不同围岩条件下隧道二衬的局部厚度不足及脱空对结构安全的影响。分析表明:当隧道二衬局部厚度不足时,随着缺陷程度的增大,缺陷部位的安全系数明显下降,其中拱顶区安全系数下降最显著;受衬砌结构刚度降低及力矩分配的影响,其余部位的安全系数也有小幅降低,Ⅲ级围岩条件下各工况的安全系数均能满足要求。当隧道二衬背后脱空时,全断面二衬安全系数均出现降低,当二衬脱空的环向尺寸增大时,会使衬砌结构发生大偏心受压破坏。研究结果可为隧道结构的安全性评估提供理论依据。