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落石冲击下装配式明洞动力响应及承载性能研究

落石冲击；装配式明洞；动力响应；承载力；受力状态

傍山隧道口常面临落石风险，装配式明洞不仅可以对落石进行防护而且安装便捷不影响铁路的正常通行，然而这种结构在落石冲击作用下的力学响应较为复杂。本文依托峨攀铁路某隧道工程，采用ABAQUS动力有限元方法，对装配式明洞结构在落石冲击下的应力、变形、内力状态及结构承载力等进行了分析。研究结果表明：（1）在落石冲击荷载作用下，装配式明洞结构的最危险内力组合发生在落石冲击后的0.012s，截面受力状态为大偏心受压状态。（2）落石冲击作用时间短暂，落石对结构的冲击作用主要发生在前0.040s。（3）当落石半径为1m时，拱圈厚度对明洞结构极限承载力的影响大于回填土厚度对结构极限承载力的影响。（4）落石半径为0.5m及0.75m时，空心拱圈装配式明洞可承载的极限落石高度约为实心拱圈装配式明洞的74.9%，当落石半径为1m时，两种装配式明洞结构的承载性能接近。