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《基于扩展有限元的隧道衬砌裂缝开裂数值分析-黄宏伟》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第35卷第2期岩土工程学报Vol.35No.22013年.2月ChineseJournalofGeotechnicalEngineeringFeb.2013基于扩展有限元的隧道衬砌裂缝开裂数值分析1,21,2*1,21,21,2黄宏伟，刘德军，薛亚东，王平让，刘印（1.同济大学地下建筑与工程系，上海200092；2.同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室，上海200092）摘要：分别通过对浙江区域48条公路隧道衬砌裂缝病害的现场调查和大量裂缝病害实例的统计分析，获得了公路隧道衬砌裂缝的分布特征规律和衬砌开裂的主要影响因素。通过与衬砌原型试验的对比，验证了衬砌开裂扩展有限元分析方法的适用
2、性。在这些研究的基础上，采用扩展有限元研究了衬砌在主要影响因素作用下的裂缝分布规律、裂缝扩展过程、裂缝外观表现形式及发生机制。该研究为衬砌裂缝产生原因的分析提供了借鉴，同时也为隧道衬砌裂缝病害的防治与加固修复打下了基础。关键词：衬砌裂缝；分布规律；影响因素；扩展有限元；开裂机制中图分类号：U457；TU4文献标识码：A文章编号：1000–4548(2013)02–0266–10作者简介：黄宏伟(1966–)，男，教授，博士生导师，主要从事隧道及地下工程动态信息化施工、风险管理与评估的研究。E-mail:huanghw@tongji.edu.cn。Numericalanalysisofc
3、rackingoftunnelliningsbasedonextendedfiniteelement1,21,21,21,21,2HUANGHong-wei,LIUDe-jun,XUEYa-dong,WANGPing-rang,LIUYin(1.DepartmentofGeotechnicalEngineering,TongjiUniversity,Shanghai200092,China;2.KeyLaboratoryofGeotechnicalandUndergroundEngineeringofMinistryofEducation,TongjiUniversity,Shangh
4、ai200092,China)Abstract:Throughtheinspectionof48tunnelsinZhejiangProvinceandthestatisticalanalysisofnumerouscasesofliningcracks,thedistributionlawsandmaininfluencingfactorsofliningcracksareattained.TheapplicabilityofXEFMforliningcrackingisprovedbythecomparisonbetweenthenumericalanalysisandthepro
5、totypetest.Thepropagationanddistributionlaws,appearancesandcrackingmechanismofcracksundermaininfluencingfactorsarestudiedbyusingXEFM.Thisresearchprovidesreferencefordecidingthereasonsofliningcracksandlayfoundationforpreventingandrepairingliningcracks.Keywords:liningcrack;distributionlaw;influenc
6、ingfactor;extendedfiniteelement;crackingmechanism0引言先对浙江区域的48条隧道进行了现场调查，分析了衬随着隧道建设规模不断扩大以及运营时间的增砌裂缝的分布规律特征，然后通过文献查阅，统计了加，衬砌结构的系列病害也逐渐暴露出来，其中裂缝大量的隧道裂缝病害的实例，全面分析了衬砌开裂的是最为主要的病害之一[1-2]。裂缝不仅影响衬砌结构的影响因素。采用扩展有限元对日本隧道研究所所开展美观和耐久性，破坏结构的完整性，缩短隧道的维护的衬砌原型试验进行分析，验证了衬砌裂缝扩展有限周期和使用寿命，而且严重的情况下会造成衬砌的整元分析方法的可行性。在这
7、些研究的基础上，采用扩体崩塌，导致巨大的经济损失和不良的社会影响。因展有限元对衬砌在主要影响因素作用下的裂缝产生部此，近年来国内外学者开展大量关于衬砌裂缝的研究位、扩展规律、外观形式、产生机制以及衬砌破坏形工作，取得了系列的研究成果[3-10]。但是这些研究大式进行了探讨。部分都是以具体实例为主，尚未能从整体角度对衬砌裂缝的分布规律和主要影响因素达成统一的认识。此1裂缝分布规律及开裂影响因素分析外，目前关于裂缝产生原因的判断大多数是笼统且定（1
