杨 利

(中国电建集团北京勘测设计研究院有限公司，北京 100024)

在水工隧洞的设计及建设过程中，常因改善水力条件、承担内外水压力、维持围岩稳定等需要而设置钢筋混凝土衬砌。目前的工程实践中，厚度在满足施工需求的前提下，还需要根据实际承载情况通过计算进行确定。衬砌计算主要包括结构内力计算、配筋计算，配筋计算在国内外规范中的理论基础基本一致，而结构内力计算在不同假定基础上有着不同的方法且计算结果多有差异。

中国水电在国内外取得了举世瞩目的成就，但是在国外的工程实践中，中国水电相关规范的推广及应用程度相对较低。欧美国家在工程领域凭借起步早、地缘相接、语言相通等优势推出了许多认可度较高的优秀规范，因而在国际工程领域中有着重要地位。认真研究国际认可的优秀规范并学以致用，对于中国水电相关规范的“走出去”有着重要意义，对于要求采用欧美标准的工程更是不可或缺[1]。本文基于美国规范，研究了水工隧洞衬砌设计中的内力计算方法。该方法采用有限元结构分析法，通过梁-弹簧模型来模拟衬砌及围岩的作用，较客观地反应了衬砌与围岩之间的相互作用，对于国内外工程，尤其是使用美标的工程具有一定参考价值。

1 计算方法

水工隧洞衬砌的内力计算是水电工程设计中的基础工作。国内外的工程师和学者进行了长时间的基础理论研究，推出了许多著名的理论和计算方法，并在工程实践中得到了不同程度的应用[2- 7]。……