水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究

李东明; 晁阳; 李同春; 齐慧君; 林潮宁

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水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究

水工建筑 | 更新时间：2025-11-19

- 水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究
- 水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究
- 水力发电 2025年51卷第1期页码：62-68+92
- 作者机构：
  
  河海大学水利水电工程学院
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  国家重点研发计划项目(2022YFC3005403);国家自然科学基金资助项目(52309151);中国电建集团科技项目(DJ-HXGG-2022-02)
- DOI：
  中图分类号： TV554.14
- 纸质出版：2025
- 稿件说明：
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李东明, 晁阳, 李同春, 等. 水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究[J]. 水力发电, 2025,51(1):62-68+92.

李东明, 晁阳, 李同春, et al. 水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究[J]. 2025, 51(1): 62-68+92.
李东明, 晁阳, 李同春, 等. 水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究[J]. 水力发电, 2025,51(1):62-68+92. DOI：

李东明, 晁阳, 李同春, et al. 水工高压隧洞钢筋混凝土衬砌裂缝开度数值模拟方法研究[J]. 2025, 51(1): 62-68+92. DOI：

摘要

水工高压隧洞常以裂缝最大宽度作为钢筋混凝土衬砌设计的控制标准，但针对大洞径、高水头隧洞的裂缝最大宽度计算，公式法存在一些局限性。许多专家学者尝试将数值模拟方法应用至衬砌裂缝宽度计算当中，但难以统筹考虑钢筋混凝土粘结滑移、裂缝开裂后的应力重分布等多重因素的影响。基于此，提出一种通过损伤模型指导布设虚拟裂缝单元以反应裂缝特征的方法，即首先利用考虑粘结滑移的混凝土损伤模型模拟钢筋混凝土联合作用下衬砌混凝土损伤随着荷载施加发展的过程，进一步对损伤集中区域增设虚拟裂缝单元以计算裂缝开展过程。经对比，采用该方法计算得到的裂缝最大宽度、发展规律与分布情况与既有文献相似，且计算收敛性好，实现了通过有限元算法精确且高效地直接得到衬砌裂缝宽度，在设计与运行安全预测方面具有较大的应用价值。

Abstract

关键词

Keywords

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