摘要：壓力隧洞襯砌水力開裂的隨機性威脅深埋壓力隧洞的安全運行。為準確模擬內水壓作用下壓力隧洞襯砌的隨機水力劈裂過程,將混凝土襯砌視為兩相介質,借助商業軟件ABAQUS與MATLAB,結合用戶材料子程序二次開發,基于黏結單元力學參數的隨機賦值理論,建立壓力隧洞襯砌內水外滲下的隨機水力劈裂模型。首先,借助ABAQUS用戶材料子程序二次開發,改進傳統孔壓黏結單元本構關系;利用改進的孔壓黏結單元模擬襯砌中的初始缺陷等弱相,采用Weibull分布描述弱相力學參數的隨機性;利用實體孔壓單元模擬襯砌強相,強相材料參數取混凝土力學參數均值;內水壓力按體力施加,建立壓力隧洞襯砌滲流應力劈裂耦合分析模型;利用MAT-LAB對模型前處理與后處理。以某大型物理模型試驗為例,采用本文模型進行壓力隧洞襯砌的水力劈裂全過程模擬。結果表明:壓力隧洞襯砌在高內水壓下,不可避免發生開裂,出現內水外滲;襯砌裂縫分布稀疏,具有一定隨機性;襯砌開裂部位鋼筋應力先增長后回縮,與內水壓力關系密切,內水外滲改善襯砌受力狀況;提出的模型較好地模擬了壓力隧洞襯砌在內水壓作用下的隨機水力劈裂特征、裂縫分布,且鋼筋應力計算結果與模型試驗實測結果吻合較好,為壓力隧洞襯砌水力劈裂分析提供了一種可靠的方法。