基于流-固耦合作用的富水隧道不同排水模式下结构安全性研究

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【摘要】地下水是影响富水隧道结构安全的重要因素，设置排水系统是减小隧道结构水压荷载的有效方法。依托某在建铁路隧道，以仰拱式和墙脚式2种排水方式为对象，采用数值模拟方法，对不同排水方式隧道结构力学特征进行研究。结果表明：采用墙脚式排水方式下隧道结构外表面的孔隙水压力小于仰拱式排水方式，墙脚式排水方式的排水降压效果更好；墙脚式排水方式的结构应力大于仰拱式排水方式，仰拱式和墙脚式排水方式隧道结构的最大竖向应力分别为4.8 MPa和5.4 MPa，最大水平应力分别为4.36 MPa 和4.48 MPa；仰拱式排水方式隧道结构弯矩和轴力值均明显大于墙脚式排水方式，墙脚式排水方式结构受力更加合理，采用墙脚式排水方式的隧道结构安全性更高。（剩余4000字）