本文關(guān)鍵詞： FRP復(fù)合材料 二次襯砌加固 粘結(jié)性能 抗彎性能　出處：《北京交通大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著我國(guó)隧道工程技術(shù)的不斷進(jìn)步與發(fā)展,中國(guó)是目前世界上隧道和地下工程數(shù)量最多、發(fā)展速度最快、地質(zhì)及結(jié)構(gòu)形式最復(fù)雜的國(guó)家,現(xiàn)在所面臨的一大問(wèn)題即大量隧道已經(jīng)進(jìn)入了 "養(yǎng)護(hù)維修"階段,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期運(yùn)營(yíng),部分隧道出現(xiàn)了襯砌開(kāi)裂、滲漏水、襯砌背后空洞等明顯病害,危及行車安全。而二次襯砌作為隧道的主要結(jié)構(gòu),其技術(shù)狀況對(duì)隧道運(yùn)營(yíng)安全至關(guān)重要,所以隧道二次襯砌的加固技術(shù)也成為隧道加固的一項(xiàng)核心內(nèi)容。FRP-纖維增強(qiáng)復(fù)合材料,是由纖維材料與基體材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料,因其優(yōu)越的力學(xué)性能現(xiàn)正被廣泛的應(yīng)用于橋梁工程、各類民用建筑、海洋工程、地下工程中。纖維復(fù)合材料簡(jiǎn)稱"FRP"由于其質(zhì)量輕、高強(qiáng)、耐腐蝕性好等優(yōu)點(diǎn),使FRP材料在土木工程加固領(lǐng)域應(yīng)用越來(lái)越廣泛。FRP加固補(bǔ)強(qiáng)技術(shù)因其施工方便快捷、不增加結(jié)構(gòu)自重、耐腐蝕等特點(diǎn)與傳統(tǒng)加固方法相比有突出優(yōu)點(diǎn),尤其是嵌入式加固技術(shù),充分的提高了 FRP的利用率和加固效率。本文對(duì)嵌入式FRP隧道二襯加固技術(shù)的研究主要集中在加固后的抗彎承載力、FRP與混凝土之間粘結(jié)滑移性能研究以及裂縫理論分析,主要研究?jī)?nèi)容及成果如下:(1)基于應(yīng)力-應(yīng)變軟化模型,運(yùn)用數(shù)值模擬的方法,研究FRP復(fù)合材料在二次襯砌中的粘結(jié)效應(yīng),描述其破壞過(guò)程及類型,分析材料參數(shù)、接觸面參數(shù)等對(duì)最終破壞模式、粘結(jié)強(qiáng)度的影響及原理分析,同時(shí)分析接觸面相關(guān)特性,對(duì)合理選擇加固材料參數(shù)提供依據(jù)。(2)研究FRP嵌入式加固對(duì)二次襯砌混凝土抗彎承載力的影響,對(duì)隧道二次襯砌結(jié)構(gòu)在向心均布荷載下進(jìn)行受力分析,分析襯砌結(jié)構(gòu)破壞過(guò)程、變形特性及FRP材料的變形特性、應(yīng)力狀態(tài),并對(duì)比FRP嵌入式加固之后結(jié)構(gòu)整體的抗彎承載力的變化。(3)研究FRP復(fù)合材料加固的加固范圍、加固方式及開(kāi)槽尺寸對(duì)最終加固效果的影響,包括破壞模式、變形特性及承載力的變化。
[Abstract]:With the continuous progress and development of tunnel engineering technology in China, China is currently the largest number of tunnels and underground projects in the world, the fastest development rate, geological and structural forms of the most complex countries. At present, a large number of tunnels have entered the stage of "maintenance and repair". After long-term operation, some tunnels appear obvious diseases such as lining cracking, leakage water, cavity behind lining and so on. As the main structure of tunnel, the technical condition of secondary lining is very important to the safety of tunnel operation. Therefore, the reinforcement technology of tunnel secondary lining has become a core content of tunnel reinforcement. FRP- fiber reinforced composite materials. It is a kind of high performance material which is formed by mixing fiber material and matrix material in a certain proportion. Because of its superior mechanical properties, it is widely used in bridge engineering, all kinds of civil buildings, ocean engineering. In underground engineering, fiber composite material is referred to as "FRP" because of its light weight, high strength, good corrosion resistance and other advantages. The application of FRP in the field of civil engineering reinforcement is more and more extensive because of its convenient construction, no increase of structure weight, corrosion resistance and so on, it has outstanding advantages compared with the traditional reinforcement method. Especially the embedded reinforcement technology, fully improve the utilization rate and reinforcement efficiency of FRP. In this paper, the research on the second lining reinforcement technology of embedded FRP tunnel is mainly focused on the flexural bearing capacity after strengthening. The main research contents and results are as follows: 1) based on the stress-strain softening model, the numerical simulation method is used. The bond effect of FRP composite in secondary lining is studied, the failure process and type are described, and the influence of material parameters and contact surface parameters on the ultimate failure mode and bond strength are analyzed. At the same time, the related characteristics of contact surface are analyzed, and the influence of FRP embedded reinforcement on the flexural bearing capacity of secondary lining concrete is studied. The stress analysis of tunnel secondary lining structure under concentric uniform load is carried out, and the failure process, deformation characteristics, deformation characteristics and stress state of FRP material are analyzed. And compared with the change of the flexural bearing capacity of the whole structure after the FRP embedded reinforcement.) the influence of the reinforcement range, the reinforcement method and the slot size of the FRP composite material on the ultimate reinforcement effect is studied. Including failure mode, deformation characteristics and change of bearing capacity.
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：U451.4;U457.3

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本文編號(hào)：1458155