外壁非对称填土荷载对内支撑式敞口隧道结构内力的影响研究

针对大跨内支撑式敞口隧道结构,文章采用有限元分析方法,系统研究了单侧壁板外无填土及不同填土高度下的结构受力机制。结果表明:在单侧壁板外无填土工况(工况A)下,结构的弯矩分布与外壁双侧均衡土压工况(工况B)相比,呈现显著差异;若其余条件不变,从工况B改变至工况A,工况A无填土侧的壁板根部、底板柱脚及其附近区域受到较大影响;若依据工况B设计的结构,在左右填土不均时则可能因受力配筋不足而受损。因此,施工回填中需严格控制左右填土高差,以减小结构板各区域的弯矩极值,并降低柱对底板弯矩的影响;在两侧壁板外存在显著不平衡土压时,建议在柱脚附近采取结构加强措施。基于研究结果,按双侧均衡土压工况设计的内支撑式敞口隧道更具经济性。同时,建议填筑高度低的一侧填土与另一侧壁板外填土的高差≤0.6倍壁板计算高度,以避免壁板弯矩方向发生突变。