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通过分析现有的复合衬砌计算模型，指出双层框架模型在复合衬砌结构受力分析时存在的不完善之处。为了能反映外管片已发生的变形对管片与内衬二者相互作用的附加影响，提出了一种新型的计算模型--实体叠合计算模型。针对实体单元建模，管片接头处理复杂的特点，提出一种模拟管片接头的简化模型；根据内、外衬砌接触界面处理方式的不同，建立了四种内、外层衬砌相互作用模型。利用上述模型对青草沙原水过江隧洞典型断面进行了分析，计算结果表明：实体叠合模型计算所得的管片与内衬的内力、变形的变化规律与已有的实测数据规律相吻合，模型计算结果可为设计作为参考。