鋼纖維混凝土韌性特征及其支護(hù)力學(xué)行為研究.pdf

1、近年來我國公路、鐵路向著大流量、高速度方向快速發(fā)展,出現(xiàn)了大量的隧道工程,而且往往成為整條線路的控制工程。隧道襯砌作為整個(gè)隧道承載結(jié)構(gòu)的主要部分,其承載能力和耐久性決定著整個(gè)隧道施工及運(yùn)營期間內(nèi)的安全和穩(wěn)定性。
　　 隧道建設(shè)發(fā)展到今天,其設(shè)計(jì)在結(jié)構(gòu)上已經(jīng)不再是問題,目前我們面臨的是如何解決快速施工、安全支護(hù)、隧道圍巖／巖體的“穩(wěn)定與變形”以及耐久性等問題。(噴)混凝土作為隧道及地下工程建筑支護(hù)結(jié)構(gòu)中的主要材料,存在脆性大、抗彎

2、拉強(qiáng)度低等缺陷,因此在地質(zhì)條件較差的地段,為改善噴混凝土的性能,使其取得良好的支護(hù)效果,不得不借助敷設(shè)鋼筋網(wǎng)等手段。鋼筋網(wǎng)施工工藝復(fù)雜,施作時(shí)間較長,往往不能形成及時(shí)支護(hù),而且在掛網(wǎng)背后形成空洞,形成安全隱患。
　　 采用鋼纖維混凝土是解決上述問題的一種有效途徑。本文通過室內(nèi)模型試驗(yàn)和數(shù)值模擬研究的方法,對鋼纖維混凝土在隧道支護(hù)結(jié)構(gòu)中的力學(xué)原理進(jìn)行了初步探索,并考慮在初期支護(hù)中代替噴混凝土+鋼絲網(wǎng)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。主要結(jié)論及成果如下

3、:
　　 1、通過現(xiàn)場制作和室內(nèi)加載,進(jìn)行了鋼纖維噴射混凝土標(biāo)準(zhǔn)試件三分梁彎曲韌性試驗(yàn),對鋼纖維噴射混凝土的韌性性能和裂后承載能力進(jìn)行分析,并確定了鋼纖維噴射混凝土的合適摻量;
　　 2、應(yīng)用塑性鉸模擬鋼纖維混凝土的裂后抗彎性能,通過數(shù)值計(jì)算方法得到鋼纖維混凝土支護(hù)結(jié)構(gòu)的支護(hù)特性曲線,為使用鋼纖維混凝土進(jìn)行支護(hù)設(shè)計(jì)提供了參考；
　　 3、以幾何相似比(1:20)和容重相似比(1:1)為基礎(chǔ)相似比,實(shí)現(xiàn)在彈性范圍內(nèi)