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FRP嵌入式加固隧道二次衬砌粘结性能及抗弯性能的研究
| 论文题名： | FRP嵌入式加固隧道二次衬砌粘结性能及抗弯性能的研究 |
| 关键词： | 隧道加固;二次衬砌结构;FRP复合材料;粘结性能;抗弯性能 |
| 摘要： | 随着我国隧道工程技术的不断进步与发展，中国是目前世界上隧道和地下工程数量最多、发展速度最快、地质及结构形式最复杂的国家，现在所面临的一大问题即大量隧道已经进入了“养护维修”阶段，经过长期运营，部分隧道出现了衬砌开裂、渗漏水、衬砌背后空洞等明显病害，危及行车安全。而二次衬砌作为隧道的主要结构，其技术状况对隧道运营安全至关重要，所以隧道二次衬砌的加固技术也成为隧道加固的一项核心内容。 FRP-纤维增强复合材料，是由纤维材料与基体材料按一定的比例混合后形成的高性能型材料，因其优越的力学性能现正被广泛的应用于桥梁工程、各类民用建筑、海洋工程、地下工程中。纤维复合材料简称“FRP”由于其质量轻、高强、耐腐蚀性好等优点，使FRP材料在土木工程加固领域应用越来越广泛。FRP加固补强技术因其施工方便快捷、不增加结构自重、耐腐蚀等特点与传统加固方法相比有突出优点，尤其是嵌入式加固技术，充分的提高了FRP的利用率和加固效率。本文对嵌入式FRP隧道二衬加固技术的研究主要集中在加固后的抗弯承载力、FRP与混凝土之间粘结滑移性能研究以及裂缝理论分析，主要研究内容及成果如下: (1)基于应力-应变软化模型，运用数值模拟的方法，研究FRP复合材料在二次衬砌中的粘结效应，描述其破坏过程及类型，分析材料参数、接触面参数等对最终破坏模式、粘结强度的影响及原理分析，同时分析接触面相关特性，对合理选择加固材料参数提供依据。 (2)研究FRP嵌入式加固对二次衬砌混凝土抗弯承载力的影响，对隧道二次衬砌结构在向心均布荷载下进行受力分析，分析衬砌结构破坏过程、变形特性及FRP材料的变形特性、应力状态，并对比FRP嵌入式加固之后结构整体的抗弯承载力的变化。 (3)研究FRP复合材料加固的加固范围、加固方式及开槽尺寸对最终加固效果的影响，包括破坏模式、变形特性及承载力的变化。 |
| 作者： | 王杨 |
| 专业： | 土木工程 |
| 导师： | 陈铁林 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 北京交通大学 |
| 学位年度： | 2017 |
| 正文语种： | 中文 |
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