外水作用下水工隧道衬砌结构受力分析

• 作者: 刘登新
• 来源期刊: 水利科技与经济
• 学科: 工学
• 关键词: 水工隧道 外水压力 衬砌隧道 Abaqus
• 年，卷（期）: 2022,（1）
• 所属期刊栏目: 水利规划与设计
• 页码范围: 94-99
• 页数: 6页
• 分类号: TV554
• 语种: 中文
• DOI: 10.3969/j.issn.1006-7175.2022.01.016

摘要

近年来,随着我国隧道工程的大力发展,水工隧道面临的工程难题越来越多,其中隧道高水压力问题备受关注.通过有限元数值方法,建立模型,对外水作用下水工隧道衬砌结构受力问题进行研究分析.研究结果表明,在外水压力作用下,整体上管片衬砌向内部收缩变形,呈现出衬砌顶部变形较大并向腰部管片逐渐减小的趋势;衬砌隧道的环向应力以压应力为主,其中衬砌管片内侧压应力较大,自隧道底部向顶部逐渐减小;管片衬砌最大拉应力主要分布外侧,而在内侧出现最大压应力,在外水压力作用下极易可能被压碎;随着衬砌水头的逐步增大,各个接缝的平均压力也随之增大,J1、J2、J3和J4、J5、J6的压力分布具有较显著的对称性,衬砌上各个接缝在径向上呈现由内至外逐渐减小的趋势.综合上述研究成果,以期为现有水工隧道衬砌结构设计提供参考.