铁路隧道复合式衬砌初期支护可靠性分析

龚彦峰; 员健祥; 焦齐柱; 宋玉香; 郑强

doi:10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20220313

石家庄铁道大学学报（自然科学版） ›› 2023, Vol. 36 ›› Issue (01) : 84 -91+126. DOI: 10.13319/j.cnki.sjztddxxbzrb.20220313

铁路隧道复合式衬砌初期支护可靠性分析

龚彦峰, 员健祥, 焦齐柱, 宋玉香, 郑强

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摘要

《铁路隧道设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9129—2018)使得概率极限状态法在铁路隧道结构设计中得到迅速发展，但其规定的设计方法以及目标可靠指标都是针对二次衬砌结构的，尚不适用于初期支护的设计。为将规范的适用范围扩大到初期支护，以8套铁路隧道衬砌通用参考图的复合式衬砌结构为研究对象，建立初期支护与二次衬砌共同作用的荷载-结构模型，用梁单元模拟初期支护与二次衬砌，采用杆单元模拟初期支护与二次衬砌之间的弹性链杆、围岩与支护间的弹性约束。对正态分布的随机变量，取截断正态分布。用蒙特卡罗法对初期支护荷载效应进行统计分析，以JC法对初期支护进行可靠度分析，通过校准法确定初期支护的目标可靠指标。通过与国内外相关规范的比较以及对材料性能的分析，推荐二级安全等级的隧道初期支护的目标可靠指标分别为2.7、3.2。