郭阳阳 刘晶磊 孙新建 程卫星

(1.河北建筑工程学院土木工程学院，张家口 075000；2.青海大学水利电力学院，西宁 810016)



高寒地区铁路隧道复杂衬砌结构最优浇筑长度数值分析研究

郭阳阳1刘晶磊1孙新建2程卫星1

(1.河北建筑工程学院土木工程学院，张家口 075000；2.青海大学水利电力学院，西宁 810016)

以某高寒地区铁路隧道进口段作为研究对象，利用Midas/GTS有限元软件基于Morh-Coulomb的理想弹塑性模型和线弹性模型对铁路隧道衬砌进行数值模拟，明确极端温度荷载作用对隧道各层衬砌的影响，并探究出本铁路隧道衬砌的最优浇筑分段尺寸.通过对在-30 ℃～30 ℃，温度差为60 ℃温度荷载作用下的不同分段长度隧道衬砌数值分析，得出：(1)不同分段长度的隧道衬砌沿纵深方向位移变化不大；不同部位的衬砌位移变化呈现出随着隧道衬砌分段长度增大而变大的规律.(2)由于隔热层在温度变化中起到巨大的作用，明显降低了环境温度对隧道衬砌变形的影响.(3)隧道衬砌分段长度变化对应力大小分布有显著影响：不同部位的衬砌应力大小分布呈现出随着隧道衬砌分段长度增大而变大的规律.(4)通过数值模拟计算得出针对本工程在极端温度荷载作用下最优衬砌分段长度为6 m.

高寒地区；铁路隧道衬砌；最优浇筑长度

近几年来，随着国家西部大开发战略的实施，各种大型土木工程被纳入计划当中，我国陆续修建了一些有针对性的隧道，例如有名的鹧鸪山隧道和达坂山公路隧道等……