钢板-短锚结构修补张开型衬砌裂缝效果研究

摘要：

为探明钢板-短锚结构修补张开型衬砌裂缝的效果,采用通用有限元软件ABAQUS对大偏心受压状态下经过钢板-短锚修补前后的钢筋混凝土衬砌力学特性、破坏形态进行对比.研究结果表明:(1)钢板-短锚结构修补裂损程度为 30%、50%、70%的衬砌,相较于未修补的衬砌结构,极限承载力分别提升 20.37%、24.22%、28.36%,跨中挠度值分别下降 54.9%、32.5%、36.5%;(2)以衬砌裂损程度 70%时极限承载力对应的跨中挠度值为基准,跨中挠度值由小到大分别为修补 30%<完好构件<修补 50%<修补 70%<裂损 30%<裂损 50%<裂损 70%;(3)衬砌裂损程度为 30%、50%、70%时,经过钢板-短锚修补后衬砌中的钢筋最大拉应力分别下降 8.24%、2.98%、10.90%,最大压应力分别下降 9.38%、6.40%、0.89%;(4)衬砌结构破坏时,数值模拟和模型试验的破坏模式均相同,表现为受压侧混凝土产生不同程度压溃,经过修补后衬砌原有裂缝的扩展得到明显抑制,提升衬砌结构的整体性,降低掉块掉渣风险.钢板-短锚结构修补衬砌裂缝具有快速、微创的特点,结合以上研究结论为维修加固运营铁路隧道衬砌裂缝提供参考.

关键词：铁路隧道、衬砌裂缝、钢板-短锚结构、维修加固、力学特征、数值模拟

所属期刊栏目：67

分类号：U25;U455.91;U457+.2(铁路隧道工程)

资助基金：国家重点研发计划;国家自然科学基金

在线出版日期：2023-09-08（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共7页

页码：142-148