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锈蚀加筋喷砼拱肋支护承载性能劣化与损伤评价
| 论文题名： | 锈蚀加筋喷砼拱肋支护承载性能劣化与损伤评价 |
| 关键词： | 锈蚀拱肋;加筋喷砼拱肋支护;承载性能;劣化状态;损伤评价 |
| 摘要： | 加筋喷砼拱肋支护结构以其施工便捷、经济有效等优点，在国内外地下工程的软弱围岩中广泛应用。拱肋支护结构所处环境复杂，临空侧受混凝土碳化影响、围岩侧长期受迁移氯盐侵蚀，拱肋内螺纹钢筋容易发生锈蚀，造成加筋喷砼拱肋出现耐久性损伤，导致拱肋承载性能降低，甚至诱发围岩破坏失稳。钢筋锈蚀已经成为影响加筋喷砼拱肋正常服役的一种主要病害。为探究钢筋锈蚀对在役加筋喷砼拱肋承载性能和结构损伤影响，本文基于极限平衡理论，建立了锈蚀拱肋的承载力计算模型，得到了锈蚀拱肋承载性能退化规律;基于荷载结构法原理建立固端无铰拱模型研究了锈蚀拱肋内力-变形演化特性;根据锈蚀拱肋不同截面受力状态，引入损伤系数对不同锈蚀程度的拱肋的损伤程度进行了评估。主要得出如下结论: (1)建立了锈蚀加筋喷砼拱肋的承载力计算方法。分析了钢筋锈蚀劣化对拱肋承载力的影响，根据拱肋偏心受压的受力状态，基于极限平衡理论推导了锈蚀拱肋的承载力计算方法。 (2)不同锈蚀程度加筋喷砼拱肋的力学响应分析。将加筋喷砼拱肋简化为固端无铰拱，以拱肋中钢筋均匀锈蚀为基础，考虑钢筋锈蚀对拱肋刚度与厚度的影响，采用结构力学法推导了锈蚀拱肋内力与变形的解析解，编制了相应的计算程序，并进行了考证，利用该计算程序研究拱肋不同锈蚀程度的内力和变形的分布规律。 (3)不同锈蚀程度加筋喷砼拱肋的损伤评估。以锈蚀拱肋的受力状态达到极限承载力的程度为损伤评价指标，引入定量损伤系数，建立承载力与锈蚀损伤的对应关系，实现了快速对不同锈蚀程度拱肋的损伤状态进行评估。 |
| 作者： | 陈志豪 |
| 专业： | 水利工程 |
| 导师： | 秦卫星;李泽源 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 长沙理工大学 |
| 学位年度： | 2021 |
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