摘要：为改善沟槽式高填黄土明洞衬砌结构内力,减小明洞衬砌厚度,通过数值模拟对明洞拱顶结构型式进行优化设计,分析了明洞拱顶结构型式变化对减载前后明洞各位置结构内力和衬砌厚度的影响规律.结果表明:在50 m填土高度作用下,随着拱顶优化参数F的增加,未减载明洞各结构位置弯矩绝对值大体呈先减后增的趋势;轴力绝对值大体呈先增后减再增的趋势;偏心距和截面衬砌厚度变化规律大体一致且呈先减后增的趋势,F=1时,偏心距和截面衬砌厚度数值几乎最小;对于减载明洞拱顶结构型式的优化,F对明洞结构内力、偏心距和衬砌厚度的影响规律同未减载明洞一致;但F由1变为0.8,减载前后明洞的最优结构型式是不同的,建议对沟槽式高填明洞根据具体的工程概况进行衬砌结构型式的优化设计.

基金：国家自然科学基金(51668036,51868041)； 长江学者和创新团队发展计划项目(IRT_15R29)； 甘肃省高等学校科学研究一般项目(2017A-111)； 甘肃省高校协同创新科技团队支持计划项目(2017C-08)； 兰州交通大学优秀科研团队项目(201606)；

关键词：高填明洞; 减载前后; 优化设计; 结构内力; 衬砌厚度;

分类号：U451.4

文内图片：

沟槽式高填黄土明洞衬砌横断面(单位:m)

原始明洞砌衬结构计算模型

明洞原结构设计(单位:cm)

明洞拱顶结构优化型式(单位:cm)

明洞拱顶不同优化参数的结构内力

参数F对明洞各结构位置处偏心距的影响

参数F对明洞衬砌厚度的影响

拱顶优化参数对减载明洞内力的影响