正断层错动圆形隧道结构影响因素及损伤分析研究

穿越活动断裂隧道在断层错动作用下破坏严重。为对隧道破坏的影响因素及破坏机理进行研究，首先，采用有限元模拟对断层位移、土-隧道摩擦系数及隧道埋深进行参数分析，重点研究各参数对结构响应增长率变化趋势的影响；其次，采用混凝土塑性损伤模型对隧道结构的变形与破坏进行定量分析。研究结果表明：随着断层位移增加，结构响应基本呈线性增长；随着土-隧道摩擦系数增加，结构响应呈对数增长；随着隧道埋深增加，结构响应呈指数增长。圆形隧道在正断层错动作用下纵向变为S形，横向变为椭圆形。采用混凝土损伤模型可定量表达隧道结构变形、拉裂及剪切破坏。依据受拉损伤因子将混凝土开裂划分为无破坏、轻微破坏、中等破坏及严重破坏4个等级。