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摘要
现有研究中，可高效地给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道衬砌结构内力分布规律的研究方法较少。为探究考虑Hoek-Brown破坏准则时的圆形隧道支护结构内力分布规律，基于超静定响应法，通过将Hoek-Brown破坏准则中的岩石强度参数转化为等效Mohr-Coulomb强度参数，给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道支护结构内力计算方法。通过将本文方法所得结果与经典解析解答进行对比，验证方法的有效性。利用给出的弯矩和轴力的计算表达式，探究了不同的隧道埋深H，不同的岩石无侧限抗压强度σci和地质强度参数GSI对隧道支护结构内力分布的影响规律。研究发现：参数H，σci和GSI对圆形衬砌结构内力影响较大，衬砌结构的弯矩和轴力值随H的增加而增长，但随σci和GSI的增加而减小；隧道开挖后岩石完整越好，围岩的整体自稳定性越好，使得衬砌结构内力越小。衬砌结构弯矩绝对值的最大值出现在隧道拱顶、侧墙和拱底处，而轴力绝对值的最大值仅出现在侧墙处。给出的方法既可为隧道设计初期支护结构的力学行为分析提供参考，又能为在服从Hoek-Brown破坏准则的岩体中开挖的圆形隧道支护结构设计提供理论参考。
- 出版日期2022
- 单位东南大学
