CFRP补强水工压力隧洞内压分载比例参数敏感性分析

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...     

盾构输水隧洞带衬垫管片接头承载性能研究

针对在盾构输水隧洞管片衬砌中常采用的带衬垫的管片接头，建立了能够考虑接头混凝土榫槽、螺栓、弹性衬垫、止水衬垫等结构受力特性的三维精细化数值模型，研究带衬垫管片接头从开始承载至极限破坏全过程的承载性能。结果表明：带衬垫管片接头的承载性能十分复杂，在正弯矩工况下可以根据弹性衬垫开始张开、外缘混凝土开始接触、弹性衬垫完全张开3个关键点依次划分为4个阶段。在负弯矩工况下可以根据止水衬垫张开、弹性衬垫开始张开两个关键点依次划分为3个阶段。轴力对接头刚度的影响十分显著，但接头在不同轴力水平下的弯矩-转角曲线仍然符合在正负弯矩工况下的阶段特征。接头在弯矩作用下的极限状态通常是管片接头边缘混凝土先屈服，因此工程实践中需注意对该部位混凝土进行保护或者强化。