动荷载作用下隧道围岩塑性区演化规律研究

摘要

为了研究动力扰动下不同作用形式、幅值大小和作用时长以及侧压力系数和衬砌厚度的改变对隧道开挖过程中围岩变形、受力及塑性区变化的影响情况,利用有限元软件ABAQUS的Dynamic Implicit模块对隧道模型受到正弦波、折线波以及梯形波分别作用下围岩的动力响应进行模拟,并通过改变幅值大小、作用时长参数进行对比分析,从而得到分步开挖过程中不同参数动力扰动对隧道稳定性的影响.研究结果表明:幅值增大、作用时长增加,应力以及位移均会明显增加,与动力扰动波形式无关;侧压力系数的提升对隧道围岩受力方式影响很大,不同侧压力系数作用下,围岩破坏方式不同;随着衬砌厚度增加产生的应力会相对减小,将会提高隧道的稳定性.