混凝土脱空修复对角钢连接件力学性能影响

为探索钢壳混凝土角钢连接件根部混凝土脱空对连接件抗剪性能的不利影响,提出合理的脱空修复方法,基于深中通道沉管隧道角钢连接件的局部构造,以脱空形状、脱空修复和混凝土强度为变化参数,设计8组足尺推出试件,并开展抗剪性能试验和有限元模拟分析。分析显示:1)普通混凝土试件先在角钢内部发生混凝土压溃破坏,试件破坏模式受脱空形式及脱空修复影响不明显;2)脱空对角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度均有削弱影响,三棱柱整体脱空时角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度可折减32.8%和76.9%;3)脱空修复对角钢连接件的抗剪承载力和抗剪刚度有提升作用,但由于修复料与脱空界面间难以协同受力,性能提升效果并不显著;4)考虑脱空处未修复,用超高性能混凝土替换普通混凝土时,推出试件的抗剪承载力较未脱空时提高77%,抗剪刚度较脱空时折减8.9%;5)超高性能混凝土的优良力学性能使角钢连接件的抗剪承载力得到明显提高,但由于脱空导致角钢连接件出现较大变形,因此无法有效提升脱空时的抗剪刚度;6)提高修复料力学性能对改善三棱柱脱空修复后的承载性能影响不明显。

基于参数反演的经高聚物注浆修复脱空后隧道二次衬砌的地震反应分析

隧道衬砌背后的脱空现象已经成为隧道病害的主要诱因,易引发隧道衬砌结构破坏、脱落、渗水等病害,严重威胁隧道的正常运营。衬砌背后的脱空大大削弱了隧道的抗震能力。通过优化改进系统识别灵敏度分析方法,反演计算了围岩的力学参数,并利用改进后的反演结果优化了隧道动力响应数值模型,在此基础上研究了经高聚物注浆修复衬砌背后脱空区后龙眠山隧道的修复效果和抗震能力。结果表明:隧道二次衬砌顶部脱空区域在注浆修复后,位移和应力明显减小,接近于正常情况;但在不同场地条件同一峰值的地震波作用下,二次衬砌顶部的应力、位移均存在明显的差异,说明该隧道模型的动力响应具有明显的地震波频谱敏感性。