带肋钢板混凝土组合衬砌结构受力变形特性影响因素分析

采用带肋钢板混凝土组合结构代替管片结构用于盾构隧道衬砌的设计和施工。采用有限元软件建立了多种工况下带肋钢板混凝土组合衬砌结构数值计算模型,总结了衬砌结构在不同影响因素下的受力变形规律。研究表明,随着肋板数增加,顶部竖向和水平位移减小,底部竖向位移增大;随着肋板高度增加,顶部竖向位移呈现减小,底部竖向和水平位移增大;随着钢板厚度增加,水平位移和竖向位移呈现非线性的减小趋势。

盾构隧道带肋钢板混凝土衬砌结构应用研究

提出一种采用带肋钢板混凝土组合结构方案,相较于普通钢筋混凝土衬砌,其整体性和承载力更好,并对其设计与施工工艺进行介绍。采用有限元分析软件作为研究工具,分别建立带肋钢板混凝土组合衬砌和普通钢筋混凝土管片衬砌的有限元模型,对比分析两种衬砌结构在相同工况下的变形及应力情况。研究表明:(1)相较于普通钢筋混凝土衬砌结构,带肋钢板混凝土组合衬砌结构对变形的抑制作用更加明显,水平位移减少0.660 mm,顶部竖向位移减少0.877 mm,底部竖向位移减少0.653 mm;(2)在钢板和肋板上出现了Von Mises应力集中现象,但最大值未超过极限强度设计值,衬砌结构仍处于安全状态。

玻璃纤维(GFRP)-钢纤维混凝土组合衬砌抗爆性能分析

提出一种新型的玻璃纤维(GFRP)-钢纤维混凝土组合衬砌结构,由带有钢纤维混凝土外包GRFP型材板组成,钢纤维体积含量约3%。为掌握新型衬砌结构的在爆炸作用下的抗爆性能,采用Ansys/Ls-dyna,利用流固耦合算法,对新型的GFRP-钢纤维混凝土组合衬砌结构和普通混凝土衬砌结构在爆炸作用下的动力响应结果分析对比,结果显示:新型的GFRP-钢纤维混凝土组合衬砌结构,通过GFRP肋板以及内表面的粘砂处理使GFRP板与混凝土紧密结合,充分发挥GFRP、钢纤维混凝土二者抗爆炸冲击性能叠加效应,较普通钢筋混凝土衬砌结构具有更好的抗爆炸冲击性能,且新型衬砌结构顶部、肩部受到的冲击作用较强,上述部位最易受损或破坏,结构设计时候需要重点加强。