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题名钢纤维分布和朝向对混凝土管片抗弯承载性能的影响
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作者
路言杰
张小会
陆满成
张权
杨默语
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机构
中国铁路上海局集团有限公司
同济大学交通学院
上海市轨道交通结构耐久与系统安全重点试验室
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出处
《隧道建设(中英文)》
北大核心
2025年第S1期1-10,共10页
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基金
中国国家自然科学基金(52208443)
上海自然科学基金(22ZR1466500)。
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文摘
为研究钢纤维混凝土管片中钢纤维的细观分布和朝向特征对管片宏观承载性能的影响,基于球面概率密度函数,建立一种更准确的钢纤维投放算法;利用MATLAB编程和Abaqus联合仿真,建立钢纤维混凝土管片受荷变形和损伤的三维精细模型;以钢纤维方向系数和纤维分布差异率作为变量,详细分析不同参数设置下钢纤维混凝土管片的力学特性和损伤演变规律。结果表明:1)采用球面概率密度函数优化后的钢纤维投放算法能够有效解决投放不均的问题,并且显著提升模型预测的准确性。2)钢纤维的方向系数和分布差异对管片的抗弯承载力、韧性及延性等关键性能指标有着至关重要的影响;当钢纤维方向系数由1.0降至0.3时,管片的抗弯韧性下降约75.79%,延性也相应降低约4.18%;而当分布差异率从-0.25增至0.25时,抗弯韧性的降幅达到26.08%,延性则降低约6.72%。3)合理调整钢纤维的分布和朝向有助于增强结构的安全性与稳定性。
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关键词
盾构隧道管片
钢纤维混凝土
纤维分布
纤维方向系数
管片抗弯承载力
韧性
延性
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Keywords
shield tunnel segments
steel fiber-reinforced concrete
fiber distribution
fiber orientation coefficient
flexural bearing capacity of segment
resilience
ductility
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分类号
U45
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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