硫酸盐侵蚀作用下隧道衬砌时变力学行为研究

摘要：

隧道钢筋混凝土衬砌在硫酸盐侵蚀作用下将发生化学–力学耦合作用,导致其力学性能退化,其退化规律受多方面因素的影响.为了揭示硫酸盐地层中的隧道衬砌在多因素耦合作用下的宏观力学性能退化时变规律,提出了一种硫酸盐侵蚀混凝土的化学–力学全过程分析模型.模型以改进后的硫酸根离子扩散–反应方程组为基础,结合荷载对混凝土孔隙率的影响规律和荷载–钙矾石生长共同作用下的体应变变化规律,计算了混凝土的无量纲损伤参数,以此建立了硫酸盐侵蚀作用下的钢筋混凝土衬砌承载力演变模型,并用试验数据对提出的模型进行了验证.研究结果表明,硫酸盐侵蚀将显著降低钢筋混凝土衬砌的承载能力,受侵蚀的衬砌更容易发生大偏心破坏.该研究成果构建了硫酸根离子扩散–反应过程与隧道衬砌宏观力学性能演化之间的桥梁关系,可以为硫酸盐地层隧道结构的耐久性评估提供参考.

关键词：硫酸盐侵蚀、隧道衬砌、损伤、耦合

所属期刊栏目：43

分类号：U451(隧道工程)

资助基金：重庆市自然科学基金面上项目;重庆市教委科学技术研究项目;国家重点实验室开放基金

在线出版日期：2021-06-22（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：1010-1018