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CFRP补强水工压力隧洞内压分载比例参数敏感性分析
1
作者
秦敢
陈锐
+2 位作者
金典琦
曹生荣
杨帆
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023年第3期151-157,165,共8页
采用CFRP加固水工压力隧洞时,CFRP除了要承担变化的外部水土荷载,还要承担部分内水压力。为了明确“CFRP-胶层-衬砌混凝土”复合结构的内压分载规律,建立了“实体-弹簧-实体”三维有限元模型,并结合模型试验的实测结果验证了有限元模型...
采用CFRP加固水工压力隧洞时,CFRP除了要承担变化的外部水土荷载,还要承担部分内水压力。为了明确“CFRP-胶层-衬砌混凝土”复合结构的内压分载规律,建立了“实体-弹簧-实体”三维有限元模型,并结合模型试验的实测结果验证了有限元模型的有效性。基于该模型,分析了胶层的弹性模量(E_(a))、胶层的厚度(t_(a))、CFRP的弹性模量(E_(c))和CFRP的厚度(t_(c))等参数变化时,衬砌混凝土和CFRP之间承担内水压力比例的变化规律。计算分析结果表明:t_(c)和E_(c)是影响衬砌混凝土承担内水压力比例的主要因素。对于粘贴1~3层的计算工况,当t_(c)由0.1 mm逐渐增加到2 mm的过程中,衬砌混凝土承担内水压力的比例分别减小了34.25%、47.776%、53.931%;当E_(c)由100 GPa增加到600 GPa的过程中,衬砌混凝土的承载比例分别减小了6.482%、11.945%、16.509%。极差分析结果也表明,衬砌混凝土承担内水压力的比例对上述4个参数的敏感性由高到低依次为t_(c)>E_(c)>E_(a)>t_(a)。因此,若要降低衬砌混凝土承担内水压力的比例并提高CFRP材料的利用率,提高所选用的CFRP的厚度与弹性模量是关键。
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关键词
压力
隧洞
cfrp加固隧洞
复合结构
内压分载比例
参数分析
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职称材料
题名
CFRP补强水工压力隧洞内压分载比例参数敏感性分析
1
作者
秦敢
陈锐
金典琦
曹生荣
杨帆
机构
哈尔滨工业大学(深圳)土木与环境工程学院
深圳市城市公共安全技术研究院有限公司
武汉大学水利水电学院
出处
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023年第3期151-157,165,共8页
基金
国家重点研发计划项目(2019YFC0810702)
中央高校基本科研业务费专项(JZ2020HGQA0141)。
文摘
采用CFRP加固水工压力隧洞时,CFRP除了要承担变化的外部水土荷载,还要承担部分内水压力。为了明确“CFRP-胶层-衬砌混凝土”复合结构的内压分载规律,建立了“实体-弹簧-实体”三维有限元模型,并结合模型试验的实测结果验证了有限元模型的有效性。基于该模型,分析了胶层的弹性模量(E_(a))、胶层的厚度(t_(a))、CFRP的弹性模量(E_(c))和CFRP的厚度(t_(c))等参数变化时,衬砌混凝土和CFRP之间承担内水压力比例的变化规律。计算分析结果表明:t_(c)和E_(c)是影响衬砌混凝土承担内水压力比例的主要因素。对于粘贴1~3层的计算工况,当t_(c)由0.1 mm逐渐增加到2 mm的过程中,衬砌混凝土承担内水压力的比例分别减小了34.25%、47.776%、53.931%;当E_(c)由100 GPa增加到600 GPa的过程中,衬砌混凝土的承载比例分别减小了6.482%、11.945%、16.509%。极差分析结果也表明,衬砌混凝土承担内水压力的比例对上述4个参数的敏感性由高到低依次为t_(c)>E_(c)>E_(a)>t_(a)。因此,若要降低衬砌混凝土承担内水压力的比例并提高CFRP材料的利用率,提高所选用的CFRP的厚度与弹性模量是关键。
关键词
压力
隧洞
cfrp加固隧洞
复合结构
内压分载比例
参数分析
Keywords
pressure tunnel
tunnel strengthened with
cfrp
composite structure
bearing ratio of internal water pressure
parameter analysis
分类号
TV332 [水利工程—水工结构工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
CFRP补强水工压力隧洞内压分载比例参数敏感性分析
秦敢
陈锐
金典琦
曹生荣
杨帆
《长江科学院院报》
CSCD
北大核心
2023
0
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职称材料
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