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黄土隧道新型组合结构支护效果分析及参数优化研究
| 题名： | 黄土隧道新型组合结构支护效果分析及参数优化研究 |
| 作者： | 刘晨;蔡元成;刘健;王志超;马朋刚;雷强;马涛涛 |
| 关键词： | 黄土隧道;组合结构支护体系;π形拱架;参数优化;数值模拟;破坏模式 |
| 摘要： | 黄土隧道在开挖过程中经常发生支护结构破坏或过度变形。依托某黄土隧道，提出一种新型组合结构支护体系（π形拱架），采用理论计算对比了π形拱架与传统工字钢提供的支护反力，结合现场监测和数值模拟分析了不同支护体系下围岩控制效果，优化新型组合结构的构造参数，同时基于正交试验探究了构造参数对围岩支承效果影响显著性大小。结果表明：π形拱架提供的支护反力是型钢钢架的3.14倍，具有强度大、承载力高的优势；建立对比分析模型，较传统支护体系相比，新型支护体系下的拱顶沉降降幅达到53.8%，等效塑性应变减少约64.4%，初期支护最大压应力和拉应力分别减少约35.3%、35.9%；进而建立参数优化模型，通过对围岩竖向位移和塑性区的综合评估，建议拱架壁厚取6mm，灌浆强度选择C30，翼板长度以200mm为宜；结合正交试验结果，各因素影响程度由小到大依次为因素B（灌浆强度）<因素A（钢管壁厚）<因素C（翼板长度）。本研究可进一步促进新型拱架在黄土隧道施工支护中的应用。 |
| 期刊名称： | 公路 |
| 出版年： | 2023 |
| 期： | 05 |
| 页码： | 371-381,382 |
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