鋼纖維混凝土的壓剪性能在隧道襯砌設計中的應用.pdf

1、鋼纖維混凝土是一種新型的復合材料，纖維混凝土構件在壓剪加載下的破壞是實際應用中較常見較重要的破壞方式，但是在結構設計中由于缺乏依據，一般按斜截面承載能力計算其抗剪能力，而忽略了軸向力可以提高其抗剪能力的有利作用。對于地下結構，剪切破壞是隧道柔性襯砌的一種較重要的破壞方式，在發(fā)生剪切破壞的截面上，往往存在軸向應力的影響。因此，研究鋼纖維混凝土的壓剪復合受力具有十分重要的理論和工程意義。 本文主要針對鋼纖維混凝土的壓剪力學性能及其在

2、隧道襯砌設計中的應用進行了研究，內容包括以下幾個方面： 1.本文進行了大量的鋼纖維混凝土壓剪、軸拉、軸壓試驗，試驗的成果和數(shù)據為研究鋼纖維混凝土的壓剪破壞準則提供了依據和參考。 2.總結分析目前關于壓剪破壞準則的研究成果，并結合將壓剪性能應用到隧道襯砌設計中的實際情況，最終在雙剪應力三參數(shù)準則的基礎上推導出鋼纖維混凝土壓剪破壞準則。根據不同的纖維品種、摻量推導出用雙剪應力三參數(shù)準則表示的計算公式，并將試驗值同計算值進行比

3、較，驗證準則的正確性。為了滿足計算需求，進一步擴大試驗范圍及驗證試驗結果，用ANSYS建立有限元模型，對試驗過程進行模擬，得出采用“Z”型試件，豎向正應力與剪切強度之間的關系，并將其應用到鋼纖維混凝土壓剪破壞準則計算式中。 3.總結隧道襯砌的設計方法，利用有限元軟件對隧道開挖過程進行模擬，得到了鋼纖維噴射混凝土在隧道支護過程中的受力情況。最后用鋼纖維混凝土壓剪破壞準則、剪切滑移破壞法等檢驗隧道襯砌設計的安全性，從而探討了鋼纖維混