摘要:將隧洞混凝土襯砌考慮為多孔介質(zhì),綜合考慮隧洞內(nèi)外水壓力作用,運(yùn)用三剪強(qiáng)度準(zhǔn)則、損傷力學(xué)理論,推出襯砌彈性區(qū)與塑性區(qū)應(yīng)力以及損傷區(qū)半徑解析解表達(dá)式,分析主剪切面應(yīng)力對(duì)材料破壞影響程度參數(shù)b,混凝土孔隙率λ,損傷后降模量與彈性模量比值η/E,內(nèi)水壓力p0,外水壓力pm等因素,與塑性區(qū)半徑r1的關(guān)系。結(jié)果表明:當(dāng)混凝土襯砌尺寸和強(qiáng)度等級(jí)不變且:①p0不變而pm變化情況下,孔隙率為λ=0與λ=0.4時(shí),襯砌所能承受的極限承載能力相差65%;當(dāng)η/E=0.5與η/E=2.5時(shí),襯砌承受的極限承載能力相差32.3%;當(dāng)b=0與b=0.048時(shí),襯砌承受的極限承載能力相差20.7%;②pm不變而p0變化的情況下,孔隙率為λ=0與λ=0.4時(shí),襯砌承受的極限承載能力相差77.6%;η/E=0.5與η/E=2.5時(shí),襯砌承受的承載能力相差44.3%;當(dāng)b=0與b=0.048時(shí),襯砌承受的極限承載能力相差16.6%;由此可見,混凝土孔隙率λ,η/E,b值,p0、pm等參數(shù)對(duì)混凝土極限承載能力影響顯著;隨著孔隙率λ的逐漸減小,襯砌襯砌內(nèi)外水壓力極限荷載都逐漸增大;隨著η/E的增大,襯砌內(nèi)外水壓力極限荷載體現(xiàn)相反的規(guī)律。

