多因素耦合作用下盾构隧道混凝土管片的承载力试验

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1、第45卷第3期2013年6月南京航空航天大学学报JournalofNanjingUniversityofAeronautics&AstronauticsV01．45No．3Jun．2013多因素耦合作用下盾构隧道混凝土管片的承载力试验李强1’2陈树东2麻海燕1刘曙光1刘俊龙1’2余红发(1．南京航空航天大学航空宇航学院，江苏南京，210016；2．浙江建设职业技术学院，浙江杭州，311231)摘要：为研究隧道管片在多因素作用下的耐久性退化规律和破坏机理，测定了2种配合比6个管片在碳化、氯离子、硫酸根离子和模拟杂散电流作用下的力学性能。结果表明：管片在多因素共同作用下的极

2、限承栽力较未考虑环境作用时降低约40％，且表现出明显的脆性破坏，管片的挠度变化呈明显的弹性、混凝土开裂至钢筋屈服和钢筋屈服至管片破坏3个阶段，跨中和加载点挠度基本相同；管片截面变形近似服从平截面假定，受腐蚀的管片受压区高度小于未受腐蚀的管片。硫酸盐腐蚀减缓了混凝土管片在氯盐和杂散电流耦合作用下承载力的退化作用。关键词：混凝土；耐久性；隧道管片；力学性能中图分类号：U25文献标志码：A文章编号：1005-2615(2013)03—0435—06BearingCapacityTestofShieldTunnelConcreteSegmentUnderCouplingMult

3、i—FactorsLiQian91～，ChenShudong2，MaHaiyanl，LiuShuguan91，LiuJunlon91一，YuHongfal(1．CollegeofAerospaceEngineering，NanjingUniversityofAeronautics8LAstronautics，Nanjing，210016，China；2．ZhejiangCollegeofConstruction，Hangzhou，311231，China)Abstract：Tostudythedurabilitydegradationlawandfailuremecha

4、nismoftunnelsegmentsundermulti—piefactors，mechanicaltestingofsixsegmentsundercouplingeffectsofcarbonation，chloride，sulfatei—onsandanalogstraycurrentisconducted．Theresultsshowthattheultimatebearingcapacityofthesegmentisdecreasedbyapproximately40％underthecombinedenvironmentalmultipleeffect

5、sthanthosewithouttheconsiderationofenvironmentaleffectsanditalsoexhibitesbrittlefailure．Thefailureofthesegmentsshowsthreestages，i．e．elasticdeflection，crackinginconcretetoyieldofsteelandyieldofsteeltosegmentdisruption．Themiddlespandeflectionisbasicallythesamewiththatoftheloadpoint．Thedefo

6、rmationofsegmentsectionapproximatelyobeystheplanesectionassumption．Thecorrodedsegmentcompressionzoneheightislessthanthoseofuncorrodedones．Sulfatecorrosionslowsdownthedegradationofthebearingcapacityofconcretesegmentsundercouplingeffectsofchloridesaltandstraycurrent．Keywords：concrete；durab

7、ility；tunnelsegments；mechanicalproperties盾构法是隧道施工的主要方法，其重要结构构件就是钢筋混凝土管片。与桥梁相比，隧道具有征地少、拆迁容易、对地面影响小、工程隐蔽性好等优势而被广泛采用。为此，国内外学者对隧道管片进行了大量的试验和理论研究。一是关于混凝土隧道管片力学性能方面的研究‘卜2

8、。这些研究为复杂基金项目：国家重点基础研究发展计划(“九七三”计划)(2009CB623203)资助项目；国家自然科学基金(51178221)资助项目；浙江省建设厅科技项目(1006)资助项目；住房和城乡建设部科技