华南理工大学学报(自然科学版)

作者：蒋望涛, 姜海强, 马勤国, 等

单位：1.华南理工大学 土木与交通学院/亚热带建筑科学国家重点实验室/华南岩土工程研究院，广东 广州 510640；2.中铁隧道勘察设计研究院有限公司，广东 广州 511400

关键词：寒区隧道,损伤,不均匀冻胀,弹塑性,统一强度理论,中间主应力效应

基金：国家自然科学基金青年基金资助项目(41901074)；广东省自然科学基金资助项目（2020A1515010745）；华南理工大学中央高校基本科研业务费资助项目（2019MS119）；中铁隧道局重大科研项目（201805）

寒区隧道弹塑性解的分析能为寒区隧道稳定性研究提供依据。为此，考虑围岩不均匀冻胀特性建立弹塑性损伤力学计算模型，基于统一强度理论求解得到寒区隧道弹塑性应力场和位移场统一解，并对所得解进行验证和参数分析。结果表明：忽略围岩塑性损伤及体积冻胀率的寒区隧道弹塑性解偏于保守；考虑不均匀冻胀特性能准确地反映寒区隧道围岩的真实冻胀程度；考虑中间主应力效应能有效发挥冻结围岩的承载潜能；损伤程度比值λ/Ef、体积冻胀率ξV、不均匀冻胀系数k、统一强度理论参数b、初始地应力p0以及位移释放系数η等参数对衬砌上径向应力σf和塑性半径rp影响显著，应合理考虑不同参数在寒区隧道工程中的影响。该研究成果可为寒区隧道工程设计提供理论参考。

来源：2022年第1期

《华南理工大学学报(自然科学版)》期刊编辑部

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