马蹄形隧道初期支护结构力学及变形性能足尺试验研究

作     者：王亚威 赵修旺 朱毅 郭江龙 WANG Yawei;ZHAO Xiuwang;ZHU Yi;GUO Jianglong

作者机构：中铁工程装备集团有限公司郑州450016 

出 版 物：《现代隧道技术》 (Modern Tunnelling Technology)

年 卷 期：2023年第60卷第1期

页      面：186-194页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0814[工学-土木工程] 

基　　金：中铁工程装备集团有限公司科研项目(装备研合2019-14)。 

主　　题：马蹄形隧道 初期支护 喷射混凝土 足尺试验 承载能力 变形性能 

摘      要：针对马蹄形隧道初期支护结构,采用足尺试验,通过埋设传感器对结构内力、结构表面应变及变形进行监测,分析了钢拱架与喷射混凝土初期支护结构的承载能力和变形性能。研究结果表明:(1)在弹性阶段,支护结构各截面所受弯矩和轴力关于结构中性轴左右对称,对应的径向位移幅值较小。(2)在塑性阶段,随着外加荷载的增加,支护结构的弯矩和轴力快速增大;支护结构呈现“拱底外凸,拱腰内凹的变形状态,且近似关于中性轴左右对称。(3)支护结构最终在右拱肩型钢连接处失效破坏,破坏位置处混凝土与型钢呈大范围剥离状态,裸露的型钢外凸发生弯折破坏,结构极限承载力约为设计荷载的1.32倍。