ECC套拱加固不同损伤衬砌的数值模拟研究

作者：李晓琴; 张田; 丁祖德^*; 任志华

来源：岩石力学与工程学报, 2019, 38(S2): 3654-3664.

DOI：10.13722/j.cnki.jrme.2019.0214

• 隧道工程
• 损伤衬砌
• 套拱加固
• ECC
• 塑性损伤模型

以承受竖向松弛地压的两车道公路隧道衬砌为原型,按照1/5比例尺制作NC衬砌、RC衬砌、ECC衬砌和R/ECC衬砌四种衬砌模型并进行承载力试验。针对1/5 NC模型衬砌设计ECC、R/ECC和RC三种套拱加固方案。随后基于塑性损伤模型建立NC和ECC衬砌计算模型,在通过与试验比较验证有限元模型可靠性的基础上,开展3种套拱加固不同损伤NC衬砌的数值模拟试验,以此分析3种套拱加固下不同损伤衬砌的力学行为及其加固效果。研究结果表明:ECC,R/ECC衬砌的韧性和延性明显优于传统NC衬砌,其中R/ECC衬砌呈现出较优的承载能力和变形性能。3种套拱加固方案中,R/ECC套拱加固效果优于ECC或RC套拱加固,且R/ECC套拱加固对不同损伤状态下的NC衬砌均有明显加固作用,对较严重到严重损伤NC衬砌的加固效果最佳;ECC套拱适用于轻微损伤到较严重损伤NC衬砌的加固;RC套拱主要适用NC衬砌损伤极严重情况。所得结论可为ECC在隧道维修、加固工程中的应用提供依据。

• 单位
  建筑工程学院; 昆明理工大学