不同脱空模式下隧道结构安全状态分析

作     者：叶艺超 彭立敏 雷明锋 林越翔 YE Yichao;PENG Limin;LEI Mingfeng;LIN Yuexiang

作者机构：中南大学土木工程学院湖南长沙410075 重载铁路工程结构教育部重点实验室湖南长沙410075 

出 版 物：《铁道科学与工程学报》 (Journal of Railway Science and Engineering)

年 卷 期：2018年第15卷第11期

页      面：2875-2883页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家重点研发计划资助项目(2017YFB1201204) 国家自然科学基金资助项目(51508575) 

主　　题：隧道工程 衬砌脱空 脱空模式 结构安全性 脱空病害等级 处治措施 

摘      要：结合范家沟隧道工程,基于荷载-结构法平面计算分析模型,设置不同脱空范围及不同脱空模式,分析衬砌脱空对在役隧道结构安全性的影响规律。研究结果表明:脱空的影响主要集中在空洞范围内及其邻近位置处,脱空的范围越大,影响的范围也越大;衬砌不同位置对脱空的敏感性表现为:拱腰拱顶脱空邻近处,且拱腰邻近处拱顶邻近处,较之拱顶脱空的情况,拱腰处出现脱空时对结构更为不利;特征位置安全系数与结构最小安全系数随脱空范围的增大均表现为先增大后急剧减小,正弯矩处轻度的脱空可以有效改善隧道结构的受力形态,而重度脱空将使结构承载性能大幅降低。根据计算与统计结果,划分脱空病害等级,并界定相应的处治措施。同时讨论人为在结构正弯矩处设置轻度脱空的可行性,并初步提出设置方案。