鋼纖維混凝土隧道襯砌結(jié)構(gòu)的地震動力響應(yīng)研究.pdf

1、鋼纖維混凝土(SFRC)材料具有良好的抗彎拉性能、抗裂性能以及裂后韌性，在隧道及地下工程中已經(jīng)得到了一定的研究和應(yīng)用，但對其在隧道及地下結(jié)構(gòu)抗減震方面的應(yīng)用研究還不夠深入，本文以高速公路隧道（云山隧道）和高速鐵路隧道（大梁隧道）為依托，結(jié)合地下結(jié)構(gòu)動力時程分析方法，對隧道洞身段進(jìn)行了地震動力響應(yīng)研究。為此主要進(jìn)行了以下工作:
　　1、探討了目前兩種主要的纖維增強(qiáng)理論，即復(fù)合材料理論和纖維間距理論，并對二者得出的抗拉強(qiáng)度計算公式進(jìn)行

2、了比較，結(jié)果表明兩種理論在解釋纖維增強(qiáng)方面具有一致性;
　　2、對于鋼纖維噴射混凝土（SFRS）和普通噴射混凝土進(jìn)行了承載能力極限狀態(tài)分析，假定開裂后鋼纖維混凝土受拉區(qū)應(yīng)力完全由鋼纖維承擔(dān)，在同等極限彎矩作用下比較了二者分別所需要的截面厚度，計算結(jié)果表明鋼纖維噴射混凝土所需噴射厚度更薄;
　　3、開展了鋼纖維混凝土切口梁的壓彎韌性試驗，研究了鋼纖維混凝土受拉區(qū)應(yīng)力-應(yīng)變本構(gòu)關(guān)系，得到了兩種類型SFRC試件的抗拉強(qiáng)度。結(jié)果表明

3、，在鋼纖維摻量和混凝土基體強(qiáng)度一定的情況下，鋼纖維混凝土受拉區(qū)抗拉強(qiáng)度與鋼纖維長徑比有關(guān)，長徑比為60的鋼纖維混凝土比長徑比為45.5時的抗拉性能更好。此外，壓彎韌性試驗中試件采用了不同尺寸，計算抗拉強(qiáng)度過程中需要考慮尺寸效應(yīng)的影響;
　　4、本文對云山隧道和大梁隧道洞身分別進(jìn)行了水平和豎直兩個方向的地震動力響應(yīng)數(shù)值分析，基巖輸入地震波需要經(jīng)過濾波和基線校正，水平方向采用汶川波，豎向反向采用日本Kobe波。分析結(jié)果表明:(1)水平