公路隧道喷射混凝土套拱加固结构力学特性

• 作者: 安楠楠 王志丰 苏臣宏
• 来源期刊: 建筑科学与工程学报
• 学科: 工学
• 关键词: 公路隧道 喷射混凝土套拱 应力分析 数值模拟 现场测试
• 年，卷（期）: 2020,（5）
• 页码范围: 203-213
• 页数: 11页
• 分类号: TU311
• 语种: 中文
• DOI: 10.19815/j.jace.2020.08029

摘要

为研究喷射混凝土套拱加固前后二次衬砌与混凝土套拱的受力状况,依托陕西汉中至留坝段八里关隧道,运用有限元软件建立隧道混凝土结构套拱加固分析模型,并通过现场监测获取二次衬砌与套拱间的接触压力、套拱格栅拱架钢筋应力、套拱混凝土应力,将数值模拟结果与现场测试结果相结合,得出套拱结构的一般受力变化规律.结果表明:套拱加固前衬砌结构的最不利荷载位置位于施工缝附近的拱顶、拱肩与拱脚处;由于衬砌局部变形与温度应力的影响,套拱混凝土应力变化呈现反复"上升—下降—上升"最后趋于稳定的特点;套拱的作用是控制二次衬砌的进一步变形,套拱施作后所承受荷载较小,套拱反作用力远小于围岩作用于衬砌的应力,在应力计算中不应将衬砌与套拱作为整体计算;套拱结构数值模拟所得的结果与现场测试套拱结构内力(轴力、弯矩)的大小及分布相似度高,但在衬砌裂损严重部位,数值模拟所得结果误差较大,应以现场测试结果为准.