无黏结曲线锚索式预应力衬砌结构数值建模方法研究

作     者：曹瑞琅 王玉杰 赵宇飞 皮进 姚文博 CAO Ruilang;WANG Yujie;ZHAO Yufei;PI Jin;YAO Wenbo

作者机构：中国水利水电科学研究院流域水循环模拟与调控国家重点实验室北京100038 北京航空航天大学交通科学与工程学院北京100091 北京交通大学土木建筑工程学院北京100044 

基　　金：国家重点研发计划课题(2016YFC0401801 2016YFC0401804) 中铁第一勘察设计院项目(2014-93-08-01) 

出 版 物：《中国水利水电科学研究院学报》 (Journal of China Institute of Water Resources and Hydropower Research)

年 卷 期：2016年第14卷第6期

页      码：471-477页

摘      要：无黏结曲线锚索式预应力衬砌结构是有压水工隧洞采用的一种新型衬砌型式,因结构体系受力机理较复杂,造成结构设计存在困难。为此,本文首先根据无黏结曲线锚索式预应力衬砌结构受力特征分析其数值建模的关键点;然后,提出相应的建模方法:通过设置接触关系实现模拟围岩对衬砌不同的约束作用,利用等效荷载和实体模型相叠加的方法模拟锚索变化的预应力状态,采用梯度荷载分段施加方式模拟预应力损失的非线性分布;最后,基于有限差分软件FLAC3D,以小浪底有压排沙洞为工程案例建模分析,选取衬砌变形、衬砌局部和整体预应力效果、受力最不利位置和衬砌薄弱环节潜在破坏特征等最能反映预应力衬砌结构力学特性的四个方面,将数值计算结果与监测数据对比分析,验证了本文建模方法的正确性。研究表明,本文提出的建模方法原理明确、建模快捷、结果可靠,对工程设计具有指导意义。

主 题 词：水工结构 预应力衬砌 无黏结曲线锚索 数值建模方法 

学科分类：08[工学] 081402[081402] 081304[081304] 0813[工学-化工与制药类] 0814[工学-地质类] 

D　O　I：10.13244/j.cnki.jiwhr.2016.06.012

馆 藏 号：203210456...