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1、关于隧道结构安全性能的研究分析：在地下工程结构分析中,人们常用传统的单一安全系数法,由于该方法不能考虑结构各参变量客观存在的随机特征,而存在诸多自身不能克服的弊端,本文选取对隧道稳定性影响较大的病害之一----空洞作为分析对象，基于隧道衬砌后空洞对结构安全影响的模型试验，利用岩土隧道分析有限元软件MIDAS(GTS)进行数值分析，研究空洞在拱肩、边墙、拱脚以及拱底等不同位置对隧道衬砌的力学行为的影响。通过对衬砌轴力和弯矩的分析，得出不同位置的空洞都会影响衬砌结构的安全性能，衬砌的应变值随着荷载的增大而增大，而且存在空洞的位置极易引起应力集中，衬砌
2、破坏较为明显。 关键词：隧道；结构；分析 Abstract:intheundergroundengineeringstructureanalysis,peopleoftenusedthetraditionalandsinglesafetycoefficientmethod,asthemethodcannotconsiderstructureparameteroftheobjectiveexistencerandomcharacteristics,andtherearemanyitselfcan'toverethedisadvantagesof
3、,inthispaper,thestabilityofthetunnelinfluencingthedisease,oneoftheemptyasanalysisobject,basedonthetunnelliningforthesafetyofthestructureafteremptytheinfluenceofmodeltest,theuseofgeotechnicaltunnelanalysisfiniteelementsoftericalanalysis,theemptyinthearchshoulder,side-ofthearch
4、tunnelliningdifferentpositionsonthemechanicalbehaviorofinfluence.Throughtheaxialforceofliningandtheanalysisofthemoment,itisconcludedthatthedifferentpositionsofemptyanceoftheliningstructure,liningofstrainvalueastheloadincreasesandincrease,andthepositionofthecavityexistsineasil
5、ystressconcentration,theliningdamageisobvious. Key，右线长3508．89mm，属特长隧道，采用分离式隧道结构形式。隧道主洞建筑限界净宽10．75m，净高5．0m，检修道净高2．5m，道路两侧设有宽0．75m，高30cm的人行道。设计采用复合式衬砌，初期支护由系统锚杆、单层钢筋X、喷射混凝土、工字钢钢拱架组成，结合超前小导管，导管采用Ф42×3．5热轧钢管，模筑钢筋混凝土作为二次衬砌。初衬采用C25喷射混凝土，厚度为25cm，L20b型钢拱架间距为100cm，二次衬砌采用C25钢筋混凝土，厚度为4
6、5cm。 地貌以侵蚀构造类型为主，山坡陡峭，山脊狭窄，局部岩石裸露，部分路段围岩软弱，夹泥带、破碎带及小断层多，围岩等级为Ⅳ级，进出口围岩稳定性稍差。但是在隧道施工中地质调查结果与实际地质情况有出入，导致多次塌方，对隧道的稳定性造成严重的影响。 2模型试验与分析 试验的目的主要是根据某隧道的地貌情况及不同位置出现空洞对隧道衬砌的结构安全的影响与分析。模型尺寸为600mm×600mm×100mm，模型的几何相似比取1／90，故隧道尺寸为：跨度为121mm，洞高为108mm，直墙高为37mm，材料选用的是石膏、水泥为胶结材料来模拟石英岩。试验模
7、型分为5种工况，分别是空洞位于拱顶、拱腰、边墙、拱脚和拱底，共5个模型。 将制作好的试块模型粘贴上应变片的电阻丝以及相应的数据线之后，直立于台架上，采用油压千斤顶加载模拟竖向荷载及水平荷载。实验时，首先进行预压，尽可能减少模型与垫块之间、垫块与实验台架之间、量测仪器探头与模型之问的孔隙，保证实验的稳定性和准确性，然后进行正式加载，每级荷载施加完毕后保持该荷载3～5min，记录关键点的测量数据后再施加下一级荷载。其中将拱顶、拱肩、拱脚和拱底作为关键点，每个关键点分别安装3个方向的数据输出线，观测它们的应变随荷载的变化以及模型的破坏情况[4]，图1
8、是拱肩有空洞时，关键点拱底、拱脚、拱顶、拱肩、边墙的应变值随荷载的变化曲线。 图1空洞位于拱肩时荷载一应变曲线 通过试验结果分析
