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《西南交通大学》 2005年
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钢纤维喷射混凝土隧道初期支护的断裂力学设计方法

李岳  
【摘要】:钢纤维混凝土是一种新型的复合材料,它具有韧性好,抗冲击能力强等特点。将它运用于隧道支护体系,可以减少衬砌厚度,代替钢筋网的使用,直接减少施工费用;同时,可以增提高衬砌的抗渗性、抗裂性等,减少维修费用,增长使用寿命,具有明显的经济效应。 本文以钢纤维喷射混凝土这种新型的支护材料为研究对象,通过在武隆隧道现场制得的试件进行基本的力学试验和韧性试验的研究,得出钢纤维混凝土与普通混凝土相比具有较强的韧性特征和抗裂能力。并根据实验结果得到钢纤维喷射混凝土的合理掺量和配比。本文还从断裂力学的角度,研究了钢纤维对混凝土增强、增韧的物理特性。同时根据试验观测和数据分析结果,本文对日本规范中按断裂力学方法设计隧道衬砌厚度的假设进行了修正(最大裂缝高度和钢纤维混凝土拉应力)。然后用改进后的断裂力学设计方法对钢纤维混凝土作为初期支护的承载能力进行了结构计算。计算结果表明,钢纤维喷射混凝土由于优越的韧性,在开裂后可以继续承受围岩传递的荷载,而不发生脆性破坏。因此,钢纤维喷射混凝土作为初期支护更适合用在围岩大变形的场合。本文最后还通过现场量测,对用钢纤维喷射混凝土支护的Ⅴ级围岩进行了反分析计算。分析结果表明,用钢纤维喷射混凝土支护的Ⅴ级围岩处于稳定状态。因此,用钢纤维喷射混凝土作为隧道初期支护在实践中是可取的;用断裂力学方法设计钢纤维喷射混凝土在设计方法上是安全的。
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:U451.4

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【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
1 郭艳华;李志业;陈梁;;钢纤维混凝土带裂状态下抗弯承载力的计算方法[J];材料科学与工程学报;2007年04期
2 郭艳华;李志业;李岳;;钢纤维混凝土试件裂纹长度的确定[J];四川建筑;2007年01期
中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 郭艳华;钢纤维混凝土增韧性能研究及韧性特征在地下结构计算中的应用[D];西南交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前4条
1 王乐明;钢纤维混凝土韧性特征及其支护力学行为研究[D];西南交通大学;2011年
2 郭少侠;钢纤维喷射混凝土隧道初期支护及经济效益研究[D];西南交通大学;2011年
3 石广银;钢纤维喷射混凝土单层衬砌的工程特性研究及应用[D];西安建筑科技大学;2008年
4 刘祥桢;东乡铜矿深部软岩巷道加固对策研究及应用[D];南昌大学;2012年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前6条
1 章文纲;程铁生;张儒汴;;钢纤维混凝土的主要力学性能及工艺特性[J];混凝土及加筋混凝土;1984年04期
2 关丽秋,赵国藩;钢纤维混凝土在单向拉伸时的增强机理与破坏形态的分析[J];水利学报;1986年09期
3 ;中华人民共和国铁道部 关于调整铁路货物运价的通知[J];铁道货运;2004年01期
4 程庆国,徐蕴贤,卢祖文;钢纤维混凝土的应用及前景[J];中国铁路;1998年06期
5 高路彬,程庆国;一种新的各向同性损伤本构模型及其应用[J];中国铁道科学;1989年02期
6 程庆国,徐蕴贤,卢祖文;钢纤维混凝土本构理论的研究、工程应用及发展[J];中国铁道科学;1999年02期
中国重要会议论文全文数据库 前2条
1 黄承逵;赵国藩;;纤维混凝土结构技术规程修订简介[A];先进纤维混凝土 试验·理论·实践——第十届全国纤维混凝土学术会议论文集[C];2004年
2 杜善义;吴林志;;复合材料的细观力学研究[A];科技进步与学科发展——“科学技术面向新世纪”学术年会论文集[C];1998年
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘红燕;钢纤维混凝土的韧性特征在隧道支护结构设计中的应用[D];西南交通大学;2003年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 卫明山;李利莎;丁巧爱;郑全平;;混杂钢纤维混凝土力学性能试验研究[J];四川建筑科学研究;2006年06期
2 张俊儒;仇文革;;隧道单层衬砌研究现状及评述[J];地下空间与工程学报;2006年04期
3 宋小软;林涛;孙雪飞;马晶;王浩;;聚丙烯纤维对混凝土梁的阻裂作用分析[J];北方工业大学学报;2007年03期
4 张再兴,刘让同;非织造复合土工膜拉伸、抗渗性能的影响因素研究[J];北京纺织;2004年02期
5 郭富安,杨军,郑瑞廷,张永刚,V.Ji;γ-TiAl基金属间化合物近γ组织强度的细观力学分析[J];材料工程;2001年03期
6 朱梦良,习应祥;路面半刚性基层材料抗压应力应变全曲线特性[J];长沙交通学院学报;1996年02期
7 吴德隆,熊焕;航天器结构的断裂控制 第一部分:理论分析基础[J];导弹与航天运载技术;2001年01期
8 黄承逵,赵国藩;钢纤维混凝土设计强度的计算模式[J];大连理工大学学报;1991年05期
9 吕克顺,孙正英,杨闰荣,袁保辉;钢筋钢纤维混凝土轴心受拉构件抗裂度的计算方法[J];大连水产学院学报;1999年01期
10 吴文伟;董雪花;姜旻骁;杨菲菲;;钢—聚丙烯腈纤维混凝土低温性能研究[J];低温建筑技术;2011年09期
中国重要会议论文全文数据库 前5条
1 刘娟红;霍文霖;;高强度钢纤维混凝土的配制及性能研究[A];2008中国商品混凝土可持续发展论坛暨第五届全国商品混凝土技术交流大会论文集[C];2008年
2 宋二银;孙岩;戚劲松;;纤维混凝土的性能及应用[A];现代建设工程应用技术学术交流会论文集[C];2009年
3 江见鲸;贺小岗;;混凝土本构关系的现状与展望[A];第二届全国结构工程学术会议论文集(上)[C];1993年
4 鞠杨;樊承谋;;钢纤维混凝土轴压疲劳性能研究[A];全国第五届纤维水泥与纤维混凝土学术会议论文集[C];1994年
5 卢亦焱;;钢衬钢纤维砼管的性能及其应用研究[A];全国第五届纤维水泥与纤维混凝土学术会议论文集[C];1994年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 曲嘉;钢纤维混凝土劈拉强度的实验研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
2 郑顺潮;钢纤维聚合物高强结构混凝土的力学性能研究[D];华南理工大学;2010年
3 田稳苓;钢纤维膨胀混凝土增强机理及其应用研究[D];大连理工大学;1998年
4 向天宇;预应力高强混凝土箱型连续梁结构行为的非线性分析[D];西南交通大学;2002年
5 何思明;预应力锚索作用机理研究[D];西南交通大学;2004年
6 罗章;中应变率下钢纤维混凝土的本构关系研究[D];中南大学;2004年
7 孙成访;桩基厚承台的试验研究与非线性分析[D];武汉理工大学;2005年
8 施冬莉;碳纳米管及其复合材料的力学性能研究[D];清华大学;2005年
9 孔凡忠;边界元相似子域法及其在颗粒复合材料模拟中的应用[D];清华大学;2001年
10 谢晓鹏;钢筋局部钢纤维高强混凝土板冲切性能研究[D];郑州大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 庄宇;钢筋与钢纤维作用下自应力混凝土限制膨胀机理研究[D];吉林大学;2011年
2 李智;混杂纤维混凝土动态压缩性能研究[D];武汉理工大学;2011年
3 王晓飞;聚丙烯纤维混凝土轴拉和弯曲性能的试验研究[D];大连理工大学;2011年
4 沈青川;简支梁桥桥面连续构造性能比较研究[D];中南大学;2011年
5 胡瀚;钢纤维聚合物高强混凝土的温度疲劳性能[D];华南理工大学;2011年
6 陆小吕;活性粉末混凝土矩形截面配筋梁正截面受弯的计算方法研究[D];北京交通大学;2011年
7 张华;钢纤维混凝土强度与弯曲韧性研究[D];郑州大学;2011年
8 朱田路;低掺量钢纤维混凝土力学性能研究[D];郑州大学;2011年
9 郭少侠;钢纤维喷射混凝土隧道初期支护及经济效益研究[D];西南交通大学;2011年
10 程宇;对三维编织钢纤维增强混凝土静力学性能及其冲击压缩性能的研究[D];南京航空航天大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张俊儒;仇文革;;隧道单层衬砌研究现状及评述[J];地下空间与工程学报;2006年04期
2 盛建龙,赵建海;巷道围岩变形的神经网络模型[J];爆破;2005年01期
3 刘会迎;宋宏伟;;隧道渗漏水成因分析及治理措施研究[J];重庆交通大学学报(自然科学版);2007年04期
4 王志杰;;钢纤维混凝土隧道衬砌破坏模式及承载能力研究[J];铁道科学与工程学报;2007年06期
5 黄承逵,赵国藩;钢纤维混凝土设计强度的计算模式[J];大连理工大学学报;1991年05期
6 黄承逵,赵国藩,王志杰;钢筋钢纤维混凝土受弯构件裂缝宽度计算方法[J];大连理工大学学报;1993年05期
7 廖彬;周洪福;聂德新;;国道213线龙眼睛隧道围岩大变形三维数值模拟研究[J];地质灾害与环境保护;2007年01期
8 崔维成;复合材料结构破坏过程的计算机模拟[J];复合材料学报;1996年04期
9 窦林名,何学秋;煤岩特性对应力分布影响的实验研究[J];辽宁工程技术大学学报(自然科学版);2001年04期
10 乐风江,董毓利,张连德,康谷贻;压剪复合应力条件下砼的强度[J];福州大学学报(自然科学版);1996年S1期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 林刚;连拱隧道施工力学行为研究[D];西南交通大学;2005年
2 洪海春;边坡岩体锚固性能研究及其工程应用[D];河海大学;2007年
3 张俊儒;隧道单层衬砌作用机理及设计方法研究[D];西南交通大学;2007年
4 郭艳华;钢纤维混凝土增韧性能研究及韧性特征在地下结构计算中的应用[D];西南交通大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 苏丽娟;高速铁路隧道围岩支护参数优化设计[D];北京交通大学;2011年
2 刘红燕;钢纤维混凝土的韧性特征在隧道支护结构设计中的应用[D];西南交通大学;2003年
3 马智英;钢纤维混凝土早期力学性能发展规律的试验研究[D];北京工业大学;2003年
4 程秀菊;钢纤维混凝土的增强机理及断裂韧性的研究[D];河海大学;2005年
5 金健康;龙岗隧道围岩监测评价与形变分析[D];吉林大学;2005年
6 姜洪涛;高速公路隧道施工监测与信息反馈[D];西南交通大学;2005年
7 刘鹤冰;广惠高速公路小金口双连拱隧道监测及有限元数值分析[D];西南交通大学;2004年
8 石国柱;钢纤维混凝土弯曲韧性和断裂性能试验研究[D];郑州大学;2005年
9 王伟;公路隧道复合式衬砌防水层水压力破坏特性及基体缺陷性状研究[D];浙江大学;2006年
10 潘慧敏;钢纤维混凝土碳化和钢筋锈蚀性能研究[D];西南交通大学;2006年
【二级引证文献】
中国期刊全文数据库 前4条
1 郭艳华;肖宇;李岳;;钢纤维混凝土梁压、弯组合作用下的承载力分析[J];材料科学与工程学报;2008年04期
2 张东焕;刘顶平;王利民;;钢纤维混凝土劈裂断裂电测试验研究[J];混凝土;2011年01期
3 吴文盛;;路桥工程中钢纤维混凝土的具体应用[J];价值工程;2010年23期
4 李红旗;;道路桥梁施工中钢纤维混凝土技术应用探讨[J];中国新技术新产品;2011年16期
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 王乐明;钢纤维混凝土韧性特征及其支护力学行为研究[D];西南交通大学;2011年
2 娄西慧;近海隧道钢架锈蚀力学模型及支护体系安全性研究[D];西南交通大学;2011年
3 郭少侠;钢纤维喷射混凝土隧道初期支护及经济效益研究[D];西南交通大学;2011年
4 吴文伟;纤维混凝土的力学性能试验研究及有限元分析[D];南京理工大学;2012年
5 付传清;早龄期钢纤维混凝土弯曲韧性与断裂性能试验研究[D];安徽理工大学;2008年
6 甘立松;隧道钢纤维混凝土单层衬砌动力响应研究[D];西南交通大学;2011年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 孙伟;;钢纤维对高强砼的增强、增韧与阻裂效应的研究[J];东南大学学报;1991年01期
2 孙伟,J.A.Mandel;纤维间距对界面层的影响[J];硅酸盐学报;1989年03期
3 章文纲;程铁生;张儒汴;;钢纤维混凝土的主要力学性能及工艺特性[J];混凝土及加筋混凝土;1984年04期
4 李启棣;吴淑华;张耀芳;孙俊武;;早强钢纤维喷射混凝土的特性及在补强和加固工程中的应用[J];混凝土与水泥制品;1987年02期
5 赵景海,徐鹏,樊承谋;钢纤维砼韧性及压缩韧性指标的研究[J];建筑结构学报;1991年04期
6 沈蒲生;;发展中、高纤维含量钢纤维混凝土[J];建筑技术;1993年04期
7 关丽秋,赵国藩;钢纤维混凝土在单向拉伸时的增强机理与破坏形态的分析[J];水利学报;1986年09期
8 沈慧敏;关于在地下工程中采用钢纤维喷混凝土支护的技术发展动态的报告[J];隧道译丛;1994年04期
9 兰利敏;喷混凝土在莱索托的应用[J];隧道译丛;1994年04期
10 王彬;在瑞士地下工程中使用钢纤维混凝土[J];隧道译丛;1994年04期
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 张伟;纲纤维混凝土在隧道工程中的应用[D];西南交通大学;2002年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 苏自约 ,张弛 ,邹贵文 ,胡刚 ,杨志银;钢纤维喷射混凝土的研究和应用[J];建井技术;1985年03期
2 张弛杨志银;;钢纤维喷射混凝土在建筑物补强加固工程中的应用[J];混凝土与水泥制品;1989年01期
3 湘沅;三也;;金属网和钢纤维增强喷射混凝土的性能试验[J];采矿技术;1993年28期
4 崔明宇;浅谈钢纤维喷射混凝土及施工工艺[J];辽宁交通科技;2005年09期
5 顾延元;;地下构筑物中的钢纤维喷射混凝土[J];金属矿山;1982年04期
6 王贵棠;;用桁拱加固隧道喷射混凝土衬砌[J];中国铁路;1985年12期
7 程龙保;钢纤维[J];中国建材;1986年02期
8 李启棣;吴淑华;张耀芳;孙俊武;;早强钢纤维喷射混凝土的特性及在补强和加固工程中的应用[J];混凝土与水泥制品;1987年02期
9 屈锋;林小松;;矿渣掺量对钢纤维喷射混凝土凝结时间的影响[J];煤炭工程;2006年10期
10 屈锋;;浅谈钢纤维喷射混凝土的施工质量控制[J];西部探矿工程;2007年03期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 王志文;李培宁;雷月葆;潘缉梯;李琳;;我国压力容器缺陷评定的通用失效评定曲线[A];第四届全国压力容器学术会议论文集[C];1997年
2 伍佑伦;王元汉;胡建华;;基于断裂力学的岩体强度探讨[A];第九届全国岩石力学与工程学术大会论文集[C];2006年
3 王鲁明;赵洪先;刘军;王永峰;;地下工程裂隙围岩稳定性的边界元法分析[A];第九届全国结构工程学术会议论文集第Ⅲ卷[C];2000年
4 李刚;王保林;;电磁弹性材料中椭圆夹杂问题的一般解[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
5 刘淑红;张志国;邹振祝;;压电材料中裂纹问题的研究现状[A];2002年材料科学与工程新进展(下)——2002年中国材料研讨会论文集[C];2002年
6 郑斌;孙英学;臧峰刚;杨宇;卢岳川;;堆芯筒体裂纹三维断裂力学有限元法与工程方法对比研究[A];第四届中国核学会省市区“三核”论坛论文集[C];2007年
7 郑斌;孙英学;臧峰刚;杨宇;卢岳川;;堆芯筒体裂纹三维断裂力学有限元法与工程方法对比研究[A];2007中国科协年会专题论坛暨第四届湖北科技论坛优秀论文集[C];2007年
8 陈宇峰;李晓红;;绿色建筑的新型结构措施[A];2009GHMT第7届两岸四地工程师(台北)论坛论文集[C];2009年
9 王道堂;;新世纪中的计算机应用前景[A];中国土木工程学会第八届年会论文集[C];1998年
10 宋琪瑛;张志刚;刘矛;王成华;;变刚度垫层上单独基础工作机理试验与设计方法研究[A];第六届全国结构工程学术会议论文集(第三卷)[C];1997年
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1 记者 韩晓玲 通讯员 张家盛;混凝土断裂力学权威受聘湖工大[N];湖北日报;2007年
2 韩风;削簿十公分 每公里节约54万[N];中国交通报;2007年
3 王家平;断裂力学王国的探索者[N];中国交通报;2002年
4 记者 李禾;新型湿法烟气脱硫技术节能又节地[N];科技日报;2007年
5 邢晓临 高静;精料混合料配方的设计方法[N];中国畜牧报;2004年
6 ;钢结构的火灾耐火性[N];建筑时报;2008年
7 吴伟录;追寻一航强度所的足迹[N];中国航空报;2005年
8 郑州宇通客车股份有限公司 任金东;乘客座椅坐姿舒适性评判方法及设计方法[N];中国工业报;2006年
9 王立群;印刷企业会计内部控制的重要意义及制度设计方法[N];中国包装报;2006年
10 北京绿维创景规划设计院 王雄伟;文化旅游产品开发策划的主客体设计方法(下)[N];中国旅游报;2005年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 罗立峰;钢纤维增强聚合物混凝土桥面铺装层修筑技术的研究[D];华南理工大学;2002年
2 王春沐;论植物景观设计的发展趋势[D];北京林业大学;2008年
3 黄李骥;腹板开洞工形截面拱的稳定性能及设计方法研究[D];清华大学;2005年
4 胡仁茂;大空间建筑设计研究[D];同济大学;2006年
5 王锐;橡胶隔振器动力学性能及设计方法研究[D];华中科技大学;2007年
6 彭艳周;钢渣粉活性粉末混凝土组成、结构与性能的研究[D];武汉理工大学;2009年
7 张玉宏;水泥混凝土路面碎石化综合技术研究[D];东南大学;2006年
8 周端;GALS系统互连及设计方法的研究[D];西安电子科技大学;2010年
9 肖霞;大变形断裂力学问题三维变形场实验研究[D];天津大学;2009年
10 韩静;对当代建筑策划方法论的研析与思考[D];清华大学;2005年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李岳;钢纤维喷射混凝土隧道初期支护的断裂力学设计方法[D];西南交通大学;2005年
2 刘永强;我国办公室转换通风的设计及其影响因素的模拟研究[D];太原理工大学;2005年
3 肖丽娜;平面被动槽型减摇水舱的研究[D];大连理工大学;2006年
4 薛小刚;沥青混合料级配优化及配合比设计方法研究[D];长安大学;2005年
5 刘刚;纤维改性排水性沥青混合料组成设计与性能研究[D];武汉理工大学;2006年
6 郑国栋;分布式多层数据库结构的研究及应用[D];武汉理工大学;2006年
7 罗华莹;桥梁美学设计方法探索与研究[D];西南交通大学;2006年
8 陈新动;双环式行星分度凸轮机构的设计与样机的试制和实验[D];天津大学;2006年
9 许宏赟;城市道路景观设计方法与评价[D];合肥工业大学;2007年
10 范维;现代医院建筑的生态文化设计理念及设计趋势研究[D];重庆大学;2007年
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