摘要：以佛子岭抽水蓄能电站地下主厂房为背景，采用数值仿真分析软件Phase2 对地下厂房岩壁吊车梁建造与运行期全过程进行数值仿真分析，探讨轮压荷载施加时机、地应力场、围岩力学特性对地下厂房与岩壁吊车梁受力特征的影响。分析结果表明：(1) 吊车梁结构合理，支护参数可行，只要围岩自身的稳定性得到保证，则岩壁吊车梁是稳定的；(2) 厂房开挖过程中，施加轮压荷载可以使岩壁吊车梁提前进入运行期，加快施工进度；(3) 构造应力对吊车梁内锚杆应力影响显著，使锚杆应力大大增加，但是考虑构造应力可以适当减小吊车梁内最大拉应力量值；(4) 吊车梁变形及其锚杆应力主要受围岩性质的影响。
1 引言
岩壁吊车梁是一种既经济又安全的新型支撑结构，其原理是利用一定长度的注浆长锚杆，把钢筋梁固定在岩壁上。吊车的全部荷载通过长锚杆和钢筋混凝土梁与岩石接触面上的摩擦力传到岩体上，可充分利用围岩承载力。岩壁吊车梁有利于减小地下厂房的跨度，具有可提前施工和加快地下厂房施工进度的优点，所以，在地下厂房中被广泛采用[1～7]。如肖明等[1]根据岩壁吊车梁与围岩联合工作原理，提出了岩壁吊车梁与围岩联合受力的分析方法；李守巨等[2]采用非线性有限元方法研究了钢筋混凝土岩壁吊车梁与围岩的力学特性，结合某水电站工程，采用三维有限元方法模拟了岩壁吊车梁的破坏机制；刘颖等[3]在二维分析的基础上，对东风水电站地下厂房岩壁吊车梁的轮压应力进行了计算，并与现场吊车承载试验的实测值进行了对比，两者符合较好；孙洋波等[4]根据层状各向异性岩体中岩壁吊车梁的受力特点，并根据锚杆的“承拱悬吊”机制和三维有限元计算特点，采用隐式杆单元对吊车梁的悬吊锚杆进行分析计算，为各向异性岩体中岩壁吊车梁的计算提供了一种有效分析方法。
佛子岭抽水蓄能电站地下主厂房洞室开挖尺寸80.3 m×25.3 m×56.286 m(长×宽×高)，采用岩锚吊车梁结构，地下厂房洞室群围岩属中厚层，强度高。穿过主厂房有一条规模较大的断层F1。工程地质调查与岩石力学研究表明，佛子岭蓄能电站地下洞室群岩石虽坚硬性脆，力学强度很高，但由于其为大跨度、高边墙大型洞室，且发育有F1 断层等不利地质结构，地下洞室群的岩体稳定性，特别是岩壁吊车梁荷载对稳定性的影响，成为设计与施工中非常关心的问题。
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