發(fā)布時間：2023-02-15 20:33

　　近年來,隨著我國交通建設(shè)的快速發(fā)展,運營隧道數(shù)量急劇增加,受限于傳統(tǒng)混凝土材料的固有缺陷,運營隧道襯砌開裂和滲漏水問題日益突出。為從根本上解決襯砌裂縫問題,亟需研發(fā)具有較優(yōu)抗裂性和抗?jié)B性的新材料來替代傳統(tǒng)混凝土材料。高韌性纖維增強(qiáng)水泥基復(fù)合材料(Engineered Fiber Reinforced Cementitious Composites,簡稱ECC)以超高的韌性、優(yōu)異的抗裂性、顯著的應(yīng)變硬化特征和良好的耐久性使其得到廣泛關(guān)注,但在隧道襯砌中的應(yīng)用相對滯后。為初步評價ECC襯砌在山嶺隧道中的適應(yīng)性,本文采用室內(nèi)模型試驗和數(shù)值模擬相結(jié)合的方法,開展ECC襯砌受力特性的研究。主要內(nèi)容及結(jié)論如下:(1)開發(fā)了一種襯砌臥式加載裝置,設(shè)計了NC襯砌、RC襯砌、ECC襯砌和鋼筋增強(qiáng)R/ECC襯砌四種1/5比例尺襯砌模型,開展了豎向荷載作用下襯砌承載和變形性能的模型試驗。試驗結(jié)果表明:相對于傳統(tǒng)NC襯砌、RC襯砌,PVA-ECC的使用延緩了襯砌裂縫的產(chǎn)生,能有效控制裂縫的發(fā)展,明顯改善了襯砌的抗裂性和裂縫控制能力。PVA-ECC襯砌表現(xiàn)出與傳統(tǒng)RC襯砌基本相當(dāng)?shù)某休d力,顯著提高了襯砌的延性和...

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 纖維混凝土在隧道工程中應(yīng)用現(xiàn)狀
        1.2.2 ECC力學(xué)性能研究現(xiàn)狀
        1.2.3 ECC工程應(yīng)用現(xiàn)狀
    1.3 主要研究內(nèi)容及技術(shù)路線
第二章 隧道襯砌模型試驗設(shè)計
    2.1 模型試驗方案
        2.1.1 試驗裝置
        2.1.2 模型試驗內(nèi)容及相似設(shè)計
        2.1.3 試驗材料及模型制作
        2.1.4 地層的模擬
        2.1.5 測試項目及試驗過程
    2.2 本章小結(jié)
第三章 豎向荷載作用下ECC襯砌受力特性的試驗研究
    3.1 承載性能分析
        3.1.1 荷載-位移響應(yīng)
        3.1.2 割線剛度
    3.2 破壞形態(tài)及裂縫分析
    3.3 變形性能分析
        3.3.1 延性
        3.3.2 變形分布特征
    3.4 襯砌應(yīng)變及彎矩分析
        3.4.1 襯砌應(yīng)變分析
        3.4.2 襯砌彎矩分析
    3.5 本章小結(jié)
第四章 ECC襯砌受力特性影響因素的數(shù)值模擬研究
    4.1 計算模型及參數(shù)
        4.1.1 混凝土材料模型
        4.1.2 ECC材料模型
        4.1.3 鋼筋本構(gòu)模型
        4.1.4 結(jié)構(gòu)計算模型
        4.1.5 計算工況
    4.2 試驗與計算結(jié)果對比分析
        4.2.1 襯砌承載性能對比分析
        4.2.2 襯砌變形分布特征對比分析
        4.2.3 結(jié)構(gòu)受力及破壞對比分析
    4.3 加載方向的影響
        4.3.1 荷載-位移響應(yīng)分析
        4.3.2 延性響應(yīng)分析
        4.3.3 剛度響應(yīng)分析
        4.3.4 破壞模式分析
    4.4 拉應(yīng)變硬化特征的影響
        4.4.1 荷載-位移響應(yīng)分析
        4.4.2 延性響應(yīng)分析
        4.4.3 剛度響應(yīng)分析
    4.5 地層剛度的影響
        4.5.1 荷載-位移響應(yīng)分析
        4.5.2 延性響應(yīng)分析
        4.5.3 剛度響應(yīng)分析
    4.6 尺寸效應(yīng)的影響
        4.6.1 荷載-位移響應(yīng)分析
        4.6.2 全尺寸襯砌延性響應(yīng)分析
        4.6.3 剛度響應(yīng)分析
    4.7 本章小結(jié)
第五章 結(jié)論與展望
    5.1 主要結(jié)論
    5.2 工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
附錄



本文編號：3743797