【摘 要】
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针对隧道结构服役过程中普遍存在的隧道围岩软化和脱空等问题,文章以典型的V级围岩高速铁路隧道结构为工程背景,通过引入混凝土损伤模型和累积损伤理论,建立了多工况高速铁路
【机 构】
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昆明理工大学建筑工程学院,中南大学土木工程学院
【基金项目】
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国家自然科学基金项目(51308270,51278494,51108461);云南省应用基础研究基金项目(2013FB015);昆明理工大学人才培养计划项目(KKSY201306057)
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针对隧道结构服役过程中普遍存在的隧道围岩软化和脱空等问题,文章以典型的V级围岩高速铁路隧道结构为工程背景,通过引入混凝土损伤模型和累积损伤理论,建立了多工况高速铁路隧道结构动力响应模型,分析了隧道基底围岩软化和基底脱空对结构动力响应和服役性能的影响。结果表明:隧道底部基岩软化和基底脱空的出现,使得隧道结构受力状况恶化,结构的动位移、加速度、动应力及动力损伤等振动响应指标呈现不同程度的增大。其中,基底围岩性态的改变对隧道底部结构振动响应的影响最为明显。从基底围岩无软化脱空到脱空宽度为1.5 m,底部结构加速度最大增幅13.9%,动拉应力、动压应力最大增幅分别为91.1%和18.1%,动力损伤值增幅达17.6倍;随着基底脱空宽度的增加,底部结构的疲劳寿命急剧减小,严重影响了结构的服役性能。
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