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隧道钢纤维混凝土单层衬砌动力响应研究

甘立松  
【摘要】:钢纤维混凝土因其较普通混凝土有较高的抗裂性能和韧性,用于地下结构具有较高的承载力,且可以吸收较大的变形能,符合现代支护原理调整和控制围岩变形的要求,并同时具备与普通混凝土同样的防水效果,将其应用于隧道单层衬砌具有广阔的发展前景。钢纤维混凝土应用于隧道单层衬砌可以减小衬砌的厚度,减少工程量,节约工程成本,而且可以使隧道衬砌的抗裂和抗渗性能得到提高,减少维修费用的同时延长了结构的使用寿命,经济效益良好。 目前钢纤维混凝土在研究与应用方面都取得了一定的成果,但是对钢纤维混凝土用于隧道衬砌结构的动力性能的研究还不够深入,钢纤维混凝土隧道衬砌与围岩的动力相互作用方面的研究涉及较少。 针对上述问题,本文在分析钢纤维混凝土作用机理和钢纤维混凝土单层衬砌研究的基础上,结合地震动力响应数值模拟,对钢纤维混凝土隧道单层衬砌进行了初步的动力研究。本论文主要研究内容有: 1、通过对钢纤维混凝土力学性能和作用机理的分析,得出钢纤维混凝土单层衬砌较复合式衬砌用作隧道支护结构具有优越性的结论。 2、通过对钢纤维混凝土单层衬砌地震动力响应的研究,分析比较钢纤维混凝土单层衬砌与普通混凝土单层衬砌在位移、应力及塑性区出现范围的差异,以此作为工程实践的参考。


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