钢纤维混凝土管片结构力学特性研究

摘要：

为探究钢纤维混凝土管片结构力学性能,对主筋用量不削减、掺入30 kg/m3钢纤维的钢筋钢纤维混凝土管片结构开展极限承载力试验.管片错缝拼装形成试验结构,通过环向24组千斤顶模拟水土作用对结构施加荷载,通过逐步减小腰部荷载模拟侧部卸载工况,直至结构破坏.在卸载工况下,结构每环在0°,90°,180°或270°等弯矩较大位置附近的3处纵缝先后发生混凝土压裂和压碎,最终在0°或180°附近管片钢筋屈服、混凝土压碎,结构形成4个塑性铰破坏.根据试验测试的应变数据对结构内力进行计算,分析钢纤维混凝土对结构刚度和承载力的提升作用.研究结果表明,相比普通混凝土结构,在刚度方面,管片初裂时,钢纤维混凝土管片刚度提升6.91％,当裂缝宽度超过0.2 mm时,钢纤维混凝土管片刚度提升3.45％,提升作用降低的原因是随着荷载增大,钢筋应力逐渐增加,钢筋对管片刚度的作用增大而钢纤维混凝土对刚度作用基本不变;接头混凝土压裂时,钢纤维混凝土接头刚度提升18.7％.在承载方面,钢纤维混凝土管片极限承载力提升6％,接头极限承载力提升3％,整体结构极限承载力提升4.2％.并且,由于钢纤维混凝土对接头刚度的提升作用以及对环缝抗剪性能的提升作用,钢纤维混凝土结构环缝破坏发生于纵缝压碎之后,破坏过程与普通混凝土结构存在明显差别.

关键词：钢纤维混凝土管片、刚度、承载力、足尺试验、破坏模式

所属期刊栏目：20

分类号：U45(隧道工程)

资助基金：浙江省建设科研项目;杭州市建设科研项目

在线出版日期：2023-10-27（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共13页

页码：3463-3475