基于热-应力耦合分析的钢筋锈蚀作用下隧道衬砌结构性能劣化规律研究

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为探究钢筋锈蚀对衬砌结构性能的影响,基于应力场与温度场的耦合分析建立拉拔试验数值模型,并通过试验与计算结果对比验证了模型的可靠性,最终构建锈蚀作用下的衬砌结构性能劣化模型,分析不同锈蚀率下衬砌结构的性能退化规律.研究结果表明:(1)随着衬砌内部钢筋锈蚀率的增大,衬砌各部位的变形量与第一主应力均有不同程度的增加;(2)随着钢筋锈蚀的发展,拱脚、拱顶处的安全系数先后低于规范要求,表明拱脚及拱顶对钢筋锈蚀敏感程度较高;(3)存在一个锈蚀率临界值(10%),当锈蚀率小于该值时,钢筋锈蚀对衬砌结构的影响相对有限,高于该值时,钢筋锈蚀对衬砌结构影响明显.
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