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正弯矩循环加载下盾构管片接头损伤特性数值模拟研究
1
作者
赵旭
谢伟杰
+5 位作者
黄景琦
张泽彬
杜修力
赵密
曹胜涛
张凤琳
《北京工业大学学报》
北大核心
2025年第9期1080-1091,共12页
为了探究正弯矩循环荷载对管片接头力学性能的影响,以某地铁线单层衬砌管片接头为研究对象,建立三维精细化的盾构管片接头数值模型,在与已有单向正弯矩下管片接头力学破坏试验对比验证的基础上,开展单向正弯矩循环加载下管片接头全过程...
为了探究正弯矩循环荷载对管片接头力学性能的影响,以某地铁线单层衬砌管片接头为研究对象,建立三维精细化的盾构管片接头数值模型,在与已有单向正弯矩下管片接头力学破坏试验对比验证的基础上,开展单向正弯矩循环加载下管片接头全过程破坏数值模拟,研究管片接头破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化以及耗能能力等,并进一步探讨轴力和螺栓预紧力对管片接头循环力学性能的影响规律。研究结果表明:1)管片接头在单向正弯矩循环加载作用下的破坏过程可划分为5个阶段,即弹性阶段、塑性硬化阶段、承载力第1次下降阶段、平台阶段及第2次下降破坏阶段;2)循环加载显著降低了管片接头的承载能力,并存在明显的强度与刚度下降等损伤累积特征;3)轴力减弱了接头滞回曲线的捏拢效应,提高了峰值弯矩及延性性能,而螺栓预紧力对接头滞回曲线捏拢效应影响较小,并会降低接头峰值弯矩和提高接头延性性能。
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关键词
管片接头
正弯矩
循环加载
力学性能
数值模拟
损伤累积
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职称材料
正弯矩循环加载下粘钢加固管片接头动力特性数值模拟研究
2
作者
赵密
张凤琳
+4 位作者
黄景琦
赵旭
曹胜涛
杜修力
谢伟杰
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1326-1338,共13页
为了研究循环加载作用下粘钢加固管片接头的动力响应特性与破坏模式,以某实际城市盾构隧道为背景,建立粘钢加固管片接头的精细化有限元分析模型,开展正弯矩循环加载下粘钢加固管片接头动力特性模拟,研究其损伤演化特征、破坏模式、刚度...
为了研究循环加载作用下粘钢加固管片接头的动力响应特性与破坏模式,以某实际城市盾构隧道为背景,建立粘钢加固管片接头的精细化有限元分析模型,开展正弯矩循环加载下粘钢加固管片接头动力特性模拟,研究其损伤演化特征、破坏模式、刚度退化、滞回耗能特性、延性变形能力等。研究结果表明:加载初期加固接头的钢板可有效分担螺栓承担的拉力,加固接头首先在钢板黏结处发生破坏。在钢板大面积剥离后,加固与未加固接头的破坏过程趋于一致;加载初期加固钢板可显著提高管片接头的刚度及接头弯矩。在钢板大面积剥离失效后,加固接头弯矩及刚度仍略高于未加固接头;正弯矩循环加载作用下管片接头存在损伤累积特征:同一级加载下随着循环次数的增加,接头表现出了一定程度的承载力退化特征;加载初期因结构胶的开裂失效,加固接头的耗能能力明显高于未加固接头。加载后期随着混凝土损伤程度的增加,加固与未加固接头的耗能能力均有所增加,但加固接头的耗能能力仍稍强于未加固管片接头。
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关键词
盾构隧道
管片接头
粘钢加固
循环加载
动力特性
数值仿真
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职称材料
题名
正弯矩循环加载下盾构管片接头损伤特性数值模拟研究
1
作者
赵旭
谢伟杰
黄景琦
张泽彬
杜修力
赵密
曹胜涛
张凤琳
机构
北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
北京
科技
大学城市地下空间工程北京市重点实验室
广州颖力科技有限公司
出处
《北京工业大学学报》
北大核心
2025年第9期1080-1091,共12页
基金
国家自然科学基金资助项目(52378475,41672289)。
文摘
为了探究正弯矩循环荷载对管片接头力学性能的影响,以某地铁线单层衬砌管片接头为研究对象,建立三维精细化的盾构管片接头数值模型,在与已有单向正弯矩下管片接头力学破坏试验对比验证的基础上,开展单向正弯矩循环加载下管片接头全过程破坏数值模拟,研究管片接头破坏模式、滞回曲线、骨架曲线、刚度退化以及耗能能力等,并进一步探讨轴力和螺栓预紧力对管片接头循环力学性能的影响规律。研究结果表明:1)管片接头在单向正弯矩循环加载作用下的破坏过程可划分为5个阶段,即弹性阶段、塑性硬化阶段、承载力第1次下降阶段、平台阶段及第2次下降破坏阶段;2)循环加载显著降低了管片接头的承载能力,并存在明显的强度与刚度下降等损伤累积特征;3)轴力减弱了接头滞回曲线的捏拢效应,提高了峰值弯矩及延性性能,而螺栓预紧力对接头滞回曲线捏拢效应影响较小,并会降低接头峰值弯矩和提高接头延性性能。
关键词
管片接头
正弯矩
循环加载
力学性能
数值模拟
损伤累积
Keywords
segment joint
positive bending moment
cycle loading
mechanical property
numerical simulation
damage accumulation
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
正弯矩循环加载下粘钢加固管片接头动力特性数值模拟研究
2
作者
赵密
张凤琳
黄景琦
赵旭
曹胜涛
杜修力
谢伟杰
机构
北京工业大学城市与工程安全减灾教育部重点实验室
北京
科技
大学城市地下空间工程北京市重点实验室
广州颖力科技有限公司
出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期1326-1338,共13页
基金
国家重点研发计划资助项目(2022YFC3002300)。
文摘
为了研究循环加载作用下粘钢加固管片接头的动力响应特性与破坏模式,以某实际城市盾构隧道为背景,建立粘钢加固管片接头的精细化有限元分析模型,开展正弯矩循环加载下粘钢加固管片接头动力特性模拟,研究其损伤演化特征、破坏模式、刚度退化、滞回耗能特性、延性变形能力等。研究结果表明:加载初期加固接头的钢板可有效分担螺栓承担的拉力,加固接头首先在钢板黏结处发生破坏。在钢板大面积剥离后,加固与未加固接头的破坏过程趋于一致;加载初期加固钢板可显著提高管片接头的刚度及接头弯矩。在钢板大面积剥离失效后,加固接头弯矩及刚度仍略高于未加固接头;正弯矩循环加载作用下管片接头存在损伤累积特征:同一级加载下随着循环次数的增加,接头表现出了一定程度的承载力退化特征;加载初期因结构胶的开裂失效,加固接头的耗能能力明显高于未加固接头。加载后期随着混凝土损伤程度的增加,加固与未加固接头的耗能能力均有所增加,但加固接头的耗能能力仍稍强于未加固管片接头。
关键词
盾构隧道
管片接头
粘钢加固
循环加载
动力特性
数值仿真
Keywords
shield tunnel
tube sheet joint
adhesive steel reinforcement
cyclic loading
dynamic properties
numerical simulation
分类号
TU435 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
正弯矩循环加载下盾构管片接头损伤特性数值模拟研究
赵旭
谢伟杰
黄景琦
张泽彬
杜修力
赵密
曹胜涛
张凤琳
《北京工业大学学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
正弯矩循环加载下粘钢加固管片接头动力特性数值模拟研究
赵密
张凤琳
黄景琦
赵旭
曹胜涛
杜修力
谢伟杰
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024
0
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