三元乙丙（EPDM）橡胶密封垫是盾构隧道接缝防水结构的核心。随着服役时间的延长，压缩状态的EPDM密封垫不可避免会产生应力松弛，增大盾构隧道接缝渗漏水的风险。而EPDM密封垫截面形式复杂，压缩状态下呈现出非均匀的应力分布状态，大大增加了其长期应力松弛效应模拟和预测的难度。为解决这一难题，本研究采用材料-结构一体化的研究思路：首先从材料层次开展研究，通过对不同预压缩应变的EPDM材料开展加速老化试验，阐明其力学时变规律和机理，建立加速老化试验与常温服役的时温转换关系，提出任意压缩应变老化EPDM材料的应力松弛时变本构模型。进一步对结构层次的密封垫开展加速老化试验研究，分析了密封垫压缩力损失与孔洞不可恢复变形之间的关系，利用所提出的应力松弛时变本构模型开展数值模拟，实现了复杂压缩状态下隧道管片密封垫长期服役性能的仿真模拟，并通过对比试验和有限元模拟的变形和压缩力结果，验证了所提出模型的有效性。本研究为复杂受压状态的盾构隧道密封垫长期力学性能预测提供了一种有效手段，也为盾构隧道全寿命周期接缝防水设计提供了重要参考。
 

盾构隧道;管片接缝;密封垫;寿命预测