摘要:中文摘要: 为了研究隧道截面形式对隧道围岩的影响,本文采用模型实验和数值模拟方法结合研究了高宽比K变化时马蹄形隧道的围岩稳定性以及损伤破坏规律,考虑了隧道周边无宏观裂纹和含有单一裂纹两种情况;数值模拟采用ABAQUS混凝土塑性损伤模型,计算出隧道周边的应力,对含有裂纹的情况还利用J积分计算出裂纹尖端的应力强度因子,利用ABAQUS中XFEM(extended finite element method)扩展有限元技术模拟高宽比为0.9时裂纹的发展路径和应力分布,与模型实验吻合较好。结果表明,隧道围岩的稳定性和损伤破坏情况随隧道高宽比K的变化而变化,对无裂纹模型,模型试件抗压强度在K=1.5时最大,当K=1.0时最小;对有裂纹隧道模型,模型试件抗压强度在K=1.7时最大,当K=0.7时最小。