基于双参数键基近场动力学的隧道衬砌裂缝扩展模拟研究

黄继辉¹，熊志辉²，周舒威^2*

(1. 福建船政交通职业学院 轨道交通学院，福建 福州 350100; 2. 同济大学 土木工程学院，上海 200092)

摘　要：　为模拟隧道衬砌裂缝扩展，克服经典键基近场动力学模型泊松比受限、近场边界微模量突变的问题，建立了一种考虑微模量衰减的双参数键基近场动力学模型。该模型将键的相对位移分解为法向分量与切向分量，并引入与键长相关的衰减函数，有效改善了近场边界区域的非物理刚度跳变。采用二维方板单轴拉伸算例对模型进行验证，同时对外水压力作用下的隧道衬砌裂缝扩展过程展开数值模拟。结果表明，所建立模型在不同泊松比下的位移预测与泊松比反算精度均优于传统键基模型;在外水压力作用下，衬砌裂缝首先萌生于拱脚内表面，随后向拱底中心扩展，裂缝演化路径与试验现象总体一致。该模型在保持键基近场动力学形式简洁的同时，提高了其在准静态变形与裂缝扩展分析中的工程适用性。

关键词：　近场动力学; 双参数; 键基模型; 微模量衰减; 隧道衬砌; 裂缝扩展

基金项目： 国家自然科学基金面上项目(52278408);福建船政交通职业学院校级科研创新团队资助项目(TT202412002)

引文格式： 黄继辉，熊志辉，周舒威. 基于双参数键基近场动力学的隧道衬砌裂缝扩展模拟研究[J]. 市政技术，2026，44(9)：185-192. (Huang Jihui，Xiong Zhihui，Zhou Shuwei. Simulation study on crack propagation of tunnel lining based on two-parameter bond-based peridynamics[J]. Journal of Municipal Technology，2026，44(9)：185-192.)