盾构管片接缝传力垫层的接触特性试验研究

为了研究盾构管片接缝的接触特性,采用带有橡胶垫层的混凝土试件来模拟盾构管片和橡胶垫层,通过加卸载条件下的直剪试验和单轴压缩试验,探究盾构管片接缝和接头处的切向和法向接触特性。由试验结果可知:1)接触面剪切应力随剪切位移的变化过程可以分为弹性变形、弹塑性变形和应变软化3个阶段,剪切峰值应力的残余百分比为55%~65%;2)橡胶垫层在混凝土之间起到了良好的缓冲作用,对管片的失稳破坏过程有一定的延缓作用;3)根据试验结果得出管片混凝土强度等级为C50、传力垫层厚度为2 mm时接触面的切向和法向接触刚度,为盾构管片接缝传力垫层接触摩擦特性的分析计算提供参考。

混凝土与混凝土接触摩擦试验及其数值计算模型

目的研究混凝土与混凝土接触摩擦特性,得到混凝土与混凝土接触面剪切应力与剪切位移变化关系,为相似剪切破坏问题的数值计算提供依据.方法采用直剪试验和数值计算两种方法对混凝土与混凝土间的接触摩擦响应进行分析,对试验进行数值计算,并与试验结果进行了对比分析,利用PPR内聚力模型来描述接触面的接触摩擦响应.结果接触面剪切应力随剪切位移变化过程可分为弹性变形阶段、塑性硬化变形阶段和理想塑性变形阶段;剪切应力达到峰值后,接触面仍处于较高的应力状态,局部位置会出现应力集中态和局部破坏.Archard非线性摩擦幂次准则能够较好地描绘出混凝土与混凝土接触面剪切应力峰值与轴向应力的关系.结论数值计算剪切应力随剪切位移变化关系曲线与试验结果基本吻合.在轴向荷载较小时数值结果与试验结果存在较小差异.PPR内聚力模型能够较准确地反映剪切破坏问题中剪切应力随剪切位移变化中各阶段的响应,可用来描述相似剪切破坏过程.

橡胶垫对隧道衬砌管片接触特性的影响试验研究

利用粘贴有橡胶垫的混凝土试件来模拟管片和橡胶垫,通过直剪试验分析了橡胶垫对隧道衬砌管片接触特性的影响。试验结果表明:混凝土与混凝土直接接触时剪切应力随剪切位移变化过程可分为弹性、塑性硬化和理想塑性变形3个阶段;混凝土试件粘贴橡胶垫后,接触面出现明显的软化变形阶段,橡胶垫在混凝土之间起到良好的缓冲作用,可以释放应力,延缓管片的失稳破坏过程。采用Archard非线性摩擦幂次准则描述了两种接触条件下接触面剪切峰值应力与轴向应力的关系,为类似接触问题剪切峰值应力的预估提供依据。

混凝土与混凝土接触摩擦特性的试验研究

为分析混凝土与混凝土接触特性,采用直剪试验和单轴压缩试验分别研究了混凝土与混凝土接触法向和切向接触特性。试验结果表明接触面剪切应力随剪切位移变化过程可分为弹性变形阶段、塑性硬化变形阶段;剪切应力达到峰值后,接触面仍处于较高的应力状态,试件局部位置出现破坏。Archhard非线性摩擦幂次准则能够较好的描绘出剪切应力峰值与轴向应力的关系,为相似接触条件问题剪切应力峰值的估计和预测提供依据。在混凝土未产生破坏时,接触面的法向和切向接触刚度可分别取值为28.95、12.77 MPa/mm,为相似接触条件的分析计算提供参考。

带有橡胶垫层混凝土接触摩擦特性的试验研究

管片接缝和接头处接触摩擦作用对盾构管片稳定性有重要影响。为分析盾构管片块体间的接触摩擦效应,采用直剪试验研究了贴有橡胶垫层混凝土的接触摩擦特性。试验结果表明:当混凝土与混凝土接触时,峰值之前的剪切应力随剪切位移变化过程可分为弹性变形阶段和塑性硬化变形阶段;剪切应力达到峰值后,接触面处于理想塑性应力状态。当混凝土试件贴有橡胶垫层时,橡胶垫层在混凝土之间起到良好的缓冲作用,接触面剪切应力明显减小,并伴有明显的软化变形阶段。当轴向应力在1.5~13 MPa范围内时,残余应力与峰值剪切应力比为55%~65%,当轴向应力分别为17 MPa和21 MPa时,其比值分别为70%、80%。本研究采用Archard非线性摩擦幂次准则描绘了接触面峰值剪切应力与轴向应力的关系。试验结果给出不同接触面剪切应力与剪切位移关系,为相似接触面接触摩擦作用的相关研究提供借鉴。

装配式自复位预应力混凝土框架结构节点的抗震性能研究与展望

为了响应国家对建筑装配式的号召,建筑装配率不断提升的同时,装配式建筑的抗震性能问题也接踵而至,常规的装配式预应力混凝土框架结构的抗震性能并不理想,故文章对装配式自复位预应力混凝土框架结构(PTED)节点的延性、自复位能力、耗能能力进行了研究,展现出其良好的抗震性能,并且二次投入使用的结构体系完整;文章还对PTED节点的一些工程应用进行阐述,对PTED节点进行了展望。