【摘 要】
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我国隧道工程建设规模巨大,运营隧道数量众多,复杂的地质环境导致隧道服役环境差异巨大,隧道受到地质灾害、材料劣化、列车荷载及外部自然环境等因素影响存在极大隐患,危及运营安全。隧道结构裂缝直接影响到隧道的承载能力,严重时导致掉块、坍塌,甚至引发交通事故。本文针对隧道服役过程中裂缝发展过程以及裂缝对隧道服役性能的影响开展研究,主要内容如下:（1）充分调研国内外隧道衬砌裂缝相关文献,基于调研数据运用SPS
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我国隧道工程建设规模巨大,运营隧道数量众多,复杂的地质环境导致隧道服役环境差异巨大,隧道受到地质灾害、材料劣化、列车荷载及外部自然环境等因素影响存在极大隐患,危及运营安全。隧道结构裂缝直接影响到隧道的承载能力,严重时导致掉块、坍塌,甚至引发交通事故。本文针对隧道服役过程中裂缝发展过程以及裂缝对隧道服役性能的影响开展研究,主要内容如下:（1）充分调研国内外隧道衬砌裂缝相关文献,基于调研数据运用SPSS软件对裂缝类型与产生原因进行详细划分归类、透视分析和关联性分析,充分了解服役隧道衬砌裂缝的物理力学特性及分布规律。（2）运用ABAQUS针对不同初始裂缝深度、裂缝存在位置、偏压地应力角度条件下的隧道承载能力进行XFEM模拟分析,通过分析裂缝的应力变化、发展状态、扩展形式以周围混凝土刚度退化情况等信息,得到裂缝各发展阶段对隧道服役安全性能的影响规律。（3）开展1:5局部衬砌缩尺模型试验,设计服役隧道衬砌力学行为模型试验系统,制作模型试验台架模拟不同地应力工况,预制不同深度裂缝模拟缺陷衬砌,进行更加合理的衬砌力学行为模拟。（4）综合文献调研,数据分析,数值模拟以及模型试验的结果,充分考虑偏压地应力条件,提出了裂缝病害等级评定标准,为既存裂缝的服役隧道衬砌的治理和评估提供参考。
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