摘要：将隧洞混凝土衬砌考虑为多孔介质，综合考虑隧洞内外水压力作用，运用三剪强度准则、损伤力学理论，推出衬砌弹性区与塑性区应力以及损伤区半径解析解表达式，分析主剪切面应力对材料破坏影响程度参数b，混凝土孔隙率λ，损伤后降模量与弹性模量比值η/E，内水压力p0，外水压力pm等因素，与塑性区半径r1的关系。结果表明：当混凝土衬砌尺寸和强度等级不变且：①p0不变而pm变化情况下，孔隙率为λ=0与λ=0.4时，衬砌所能承受的极限承载能力相差65%；当η/E=0.5与η/E=2.5时，衬砌承受的极限承载能力相差32.3%；当b=0与b=0.048时，衬砌承受的极限承载能力相差20.7%；②pm不变而p0变化的情况下，孔隙率为λ=0与λ=0.4时，衬砌承受的极限承载能力相差77.6%；η/E=0.5与η/E=2.5时，衬砌承受的承载能力相差44.3%；当b=0与b=0.048时，衬砌承受的极限承载能力相差16.6%；由此可见，混凝土孔隙率λ，η/E，b值，p0、pm等参数对混凝土极限承载能力影响显著；随着孔隙率λ的逐渐减小，衬砌衬砌内外水压力极限荷载都逐渐增大；随着η/E的增大，衬砌内外水压力极限荷载体现相反的规律。

关键词：衬砌；损伤力学；渗流；三剪强度准则；极限承载能力；流固耦合

DOI：10.12359/202521051