双层模筑混凝土隧道衬砌受力检算的叠合梁模型及其应用.pdfVIP

现代隧道技术 MODERN叽川NELL削GTECHNOLOGY 双层模筑混凝土隧道衬砌受力检算的叠合梁模型及其应用 文章编号:1 ∞9-6582(2016)05-0108-06 DOI : IO .l3807/ki.mu.2016.05.016 双层模筑混凝土隧道衬砌受力检算的叠合梁模型 及其应用 李德武1 .2 杨进京l ( 1 兰州交通大学， 兰州 73∞70;2 甘肃省轨道交通力学应用工程实验室，兰州 73(070) 摘 要 在荷载结构模型、弹性链杆有限无法的基础上，文章采用叠合梁模型模拟计算双层模筑混凝土衬砌 的受力情况。 双层衬砌之间通过只能受压的径向弹簧传递接触压力，达到双层模筑渥凝土材砌共同承担围岩荷载、 自动分配荷载比例的目的。 计算结果表明:叠合梁模型在分析双层模筑混凝土衬砌安全稳定性时具有传统方法所 不具有的优势，该模型可以为复杂隧道衬砌结构的设计和检算提供一个新思路，同时采用叠合梁模型进行双层模筑 混凝土隧道衬砌受力检算时，建议层间弹簧弹性系数在拱腰以下取500 MPalm、拱腰拱顶范围取300 MPalmo 关键词双层模筑混凝土隧道衬砌叠合梁模型材砌受力检算荷载结构模型弹性链杆法 文献标识码:A 中图分类号:U451..4 次衬砌分担的荷载来检算结构的安全稳定性;③半 1 引言 荷载结构法12l ，采用有限元分析方法，将锚杆等加固 随着隧道建设的不断发展，面临着各种各样的 措施反映到提高围岩力学指标中来;④基于概率极 复杂地质条件，同时针对这些复杂地质条件又衍生 限状态设计方法的分项系数法口l 。 以上几种方法在 出了很多新的支护形式，其中双层模筑混凝土衬砌 检算传统复合式衬砌的安全稳定性中得到了很好的 便是其中的一种。 新的支护形式成功应用在了复杂 应用，但是将其应用到双层模筑混凝土衬砌结构形 地质条件中，但是这些新的结构形式的安全稳定性 式中就表现出很多的不足之处1飞传统的检算方法 如何判定是当前隧道安全稳定性检算面临的一个新 只能考虑一层衬砌结构形式，无法满足对两层衬砌 问题。 结构进行安全稳定性判定的要求;双层模筑混凝土 当前关于隧道衬砌检算的方法大多是针对传统 衬砌的两层衬砌均为刚性，其荷载分担比例无法确 复合式衬砌，即柔性初期支护和二次衬砌共同作用 定。 承担围岩荷载，其检算方法大致可分为以下几种: ① 因此，在此背景下本文以某黄土高速公路隧道 只考虑二次衬砌作用，将荷载按照1∞%施加在二次 为例(该隧道双层模筑混凝土衬砌设计如图 I 所 示)，以荷载-结构法为基础I161 ，以弹性链杆有限元法 衬砌上ltl ，考虑二次衬砌的最不利情况;②考虑初期 为支撑，将双层模筑棍凝土衬砌按照叠合梁考虑Iη ， 支护和二次衬砌分别承担不同的荷