临海隧道复合衬砌结构解冻前后荷载分担比研究

作     者：戴晓威 吉小明 高鹏 

作者机构：广东工业大学土木与交通工程学院 

出 版 物：《广东建材》 (Guangdong Building Materials)

年 卷 期：2020年第36卷第10期

页      面：53-58页

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

主　　题：荷载-结构法 接触分析 整体计算模型 内力特征 荷载分担比 

摘      要：为研究解冻对复合衬砌结构荷载比的影响,本文以拱北隧道工程为依托,应用ABAQUS有限元分析软件的面-面接触单元,建立荷载-结构法整体式有限元数值模型,保证荷载在内外层衬砌间进行自适应分配,更符合复合衬砌的实际受力特性。通过对复合衬砌的轴力、弯矩、径向压力及安全系数进行计算和分析,进而对复合衬砌解冻前后的荷载比进行对比分析。计算结果表明:解冻对内层衬砌的内力水平影响小于外层衬砌,轴力最大值均出现在仰拱处;解冻不影响外层衬砌的内力分布规律,对内层衬砌内力分布规律影响很小,可忽略不计;复合衬砌的内力水平解冻后整体上升,而内层衬砌的荷载比有所降低;合理的增大截面厚度能有效提高截面的安全系数;外层衬砌的墙脚在解冻前后均为断面薄弱处,在设计中应适当优化该处的配筋率及提高混凝土强度。本研究成果可为类似富水区浅埋大断面公路隧道的设计及安全评估提供依据。