作者：赵坤; 陈卫忠; 赵武胜; 杨典森; 宋万鹏隧道工程断层错动衬砌内力铰接设计正交试验极差分析抗错断措施
摘要：以滇中引水工程香炉山隧洞穿越断层为工程背景,运用有限元方法计算断层错动作用下衬砌的轴向力学特性,发现断层错动对衬砌的影响集中在错动面两侧30 m。基于衬砌弯矩沿轴向的分布,初步确定＂铰接设计＂中节段长度及节段间柔性连接的宽度。通过正交试验研究衬砌节段长度、柔性连接宽度、柔性连接材料强度3种因素及水平对衬砌内力的影响,并采用极差分析得到＂铰接设计＂的最优水平组合。结果表明,＂铰接设计＂是一种有效的抗错断措施,通过自身变形有效吸收断层错动产生的位移,且能够大幅度减小衬砌沿轴向的内力值,弯矩、剪力、轴力的降幅均超过80%。综合比较了纤维塑性混凝土与高性能泡沫混凝土在强度及渗透性方面的优、缺点,认为纤维塑性混凝土具有一定弹性模量、抗渗性好、抗拉强度和韧性高,可作为柔性连接材料用于铰接设计,研究结果可为过断层隧洞设计提供一定参考价值。
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