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铁道建筑2025年第07期:盾构隧道内爆炸作用下混凝土本构模型的适用性对比

来源:期刊VIP网 时间:


作者:刘性帅;张振;张丁凡;付彬;

单位:山东高速工程建设集团有限公司;西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室;

摘要:为研究不同混凝土本构模型在隧道内爆炸数值模拟中的适用性,首先,对混凝土损伤(Kinematics and Compliance,K&C)模型、脆性损伤模型、HJC(Holmquist-Johnson-Cook)模型和RHT(Riedel-Hiermaier-Thoma)模型4种常用的动态本构模型的特征进行了对比;而后,依托盾构隧道内爆炸模型试验,建立围岩-管片-螺栓精细化数值模型,使用不同动态本构模型模拟混凝土管片在隧道内爆炸作用下的响应情况;最后,将不同本构模型下的数值模拟结果与模型试验进行对比。结果表明:脆性损伤模型和RHT模型均在模拟混凝土管片裂缝产生、发展,以及边缘剥落、破碎情况方面具有优势;脆性损伤模型和HJC模型在模拟混凝土管片加速度峰值、波动频率和衰减幅度上与试验结果更为接近。研究成果可为盾构隧道抗爆数值模拟的混凝土本构模型选择提供参考。

关键词:地铁;;盾构隧道;;本构模型;;数值模拟;;管片;;内爆炸

基金资助:国家自然科学基金(52278416)