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以通透肋式拱梁隧道这一新型洞室结构为对象，对其赋存地质环境条件和结构受力特征进行分析，明确该类型的半明半暗隧道结构应以极限状态下围岩破坏所引起的松弛压力为设计荷载标准的理念；通过对隧道围岩破坏形态和范围的数值模拟研究，弄清其基本破坏模式为：拱顶山坡岩体沿通过拱脚的一斜面形成楔体滑移，滑动破坏面与水平面的夹角即破裂角的大小决定围岩破坏的范围；以此为基础，结合理论分析推导建立通透肋梁拱梁隧道结构荷载设计计算模型，并与实际监测数据和施工工况数值模拟结果进行对比验证分析；分析结果表明，采用该模型计算的内力分布较好