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初步支护腐蚀退化与围岩蠕变共同作用下隧道二次衬砌损伤演化研究( Study on the damage evolution in secondary tunnel lining under the combined actions of corrosion degradation of preliminary support and creep deformation of surrounding rock )
G Xu M Gutierrez
本文采用数值方法研究了隧道二次衬砌在前期支护腐蚀和围岩蠕变变形共同作用下的损伤演化过程。这种改进的数值方法包括三个主要模型：（1）腐蚀锚杆的拉伸破坏；（2）腐蚀支撑钢拱的屈服；二次隧道衬砌的弹塑性损伤。利用FLAC3D的FISH语言编制了腐蚀岩石锚杆在拉伸作用下的破坏准则和腐蚀钢拱在压弯联合作用下的屈服准则。对于二次衬砌的破坏，采用了基于统计损伤分布模型的Mohr-Coulomb准则。验证了模型的有效性，并对支撑结构的力学响应进行了研究。结果表明：（1）组合强度包络能较好地模拟钢拱在纯压、纯弯和压弯作用下的力学行为；（2）锚杆的腐蚀断裂准则能充分反映锚杆轴向力的非线性增减发展过程，并随轴向应变的增加而破坏；（3）损伤本构模型能较好地描述混凝土的损伤，损伤参数对混凝土的峰后行为有较大影响；（4）腐蚀屈服模型对二次衬砌相同位置塑性区的损伤程度大于原FLAC3D结构模型的预测值。
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