基于扩展有限元的空洞影响下隧道结构裂损机制研究

陈耀鹏; 李文华; 刘昌; 陈德刚; 周明; 张素磊

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基于扩展有限元的空洞影响下隧道结构裂损机制研究

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为研究空洞影响下的隧道结构裂损机制,结合衬砌背后空洞检测资料,并基于扩展有限元法建立二维地层-结构模型进行数值模拟,得到以下结论:拱腰背后空洞的存在不仅对拱顶一侧衬砌结构力学性能恶化程度较临近边墙一侧的衬砌结构严重,而且还改变了仰拱应力分布规律,使仰拱仅在远离空洞一侧开裂;空洞环向范围越大,拱部衬砌所需开裂荷载越小,裂缝扩展深度越大,结构承载能力降低幅度越大。其中,拱腰背后空洞对衬砌结构承载能力降低幅度大于拱顶背后空洞;随着空洞环向范围的增大,拱部结构首先在外侧开裂,并且结构最终沿此条裂缝扩展至贯穿,裂缝扩展模式受荷载及空洞环向范围影响显著。研究结果可为衬砌背后空洞的整治提供参考。

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来源
《青岛理工大学学报》 |2022年第6期|1-10|共11页
作者
陈耀鹏; 李文华; 刘昌; 陈德刚; 周明; 张素磊;
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作者单位

青岛理工大学土木工程学院;

青岛海川建设集团有限公司;

北京交通大学城市地下工程教育部重点实验室;

青建集团股份公司;

慈溪市交通建设工程质量安全监督站;

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原文格式 PDF
正文语种 chi
中图分类隧道施工;
关键词
衬砌背后空洞; 扩展有限元; 衬砌裂损; 裂缝扩展; 承载能力;

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