1 隧洞衬砌计算方法研究

某大型水电工程拟修建一条圆拱直墙型泄洪隧洞,该隧洞尾段由临时建筑物导流洞改建而来。在其“龙抬头”段的侧墙部位,对原来衬砌的处理有3种方式:其一,拆除原衬砌,重新设计厚2.0m的衬砌;其二,把原衬砌当岩体,不考虑其结构效应,设计厚0.75m的新衬砌;其三,进行新老结合处理,加厚原衬砌。现取改建段中沿水流方向长1.0m的混凝土衬砌结构作为初始计算模型,详细尺寸见图1。利用ANSYS软件,分别采用Beam3梁单元和Solid65实体单元对不同厚度的衬砌结构进行应力和内力计算(尤其是新老结合面的剪力计算)。本次计算荷载组合及大小见图2,约束示意见图3。

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图1 厚壁衬砌结构尺寸图(单位:m)

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图2 衬砌结构荷载示意图

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图3 衬砌结构约束示意图