已有裂缝病害的地铁区间隧道衬砌结构受力分析

摘要

以北京地铁某区间隧道为研究背景,采用混凝土弹塑性损伤本构模型,在衬砌结构已经出现裂缝病害的情况下,依据隧道衬砌结构的断面收敛变形值,通过模拟计算研究隧道衬砌结构的受力、损伤和承载力状态.结果表明:在实际收敛变形状态下,隧道衬砌结构的最大拉应力为1.1 MPa,最大压应力为9.1 MPa,拱顶和拱底主要承受拉应力,拱腰主要承受压应力;拱顶附近格栅钢筋的最大拉应力已经超出HRB335钢筋的标准设计值;拱顶初衬、二衬及拱腰衬砌结构的损伤因子均超过了混凝土的损伤临界值,拱顶的裂缝病害主要由衬砌结构受拉所引起;隧道拱顶、拱腰处的内侧主筋、外侧主筋及斜筋的安全系数均较小,应对病害及时采取一定的补强措施.