侧向荷载作用下损伤隧道粘钢加固效果试验研究

作     者：刘学增 谷文川 杨芝璐 郭乔堃 何国华 冯劲 LIU Xuezeng;GU Wenchuan;YANG Zhilu;GUO Qiaokun;HE Guohua;FENG Jin

作者机构：同济大学土木工程学院上海200092 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092 上海同济工程咨询有限公司上海200092 贵州高速公路集团有限公司贵阳550001 浙江省交通规划设计研究院有限公司杭州310030 

出 版 物：《现代隧道技术》 (Modern Tunnelling Technology)

年 卷 期：2022年第59卷第4期

页      面：187-195页

核心收录：

学科分类：081406[工学-桥梁与隧道工程] 08[工学] 0814[工学-土木工程] 082301[工学-道路与铁道工程] 0823[工学-交通运输工程] 

基　　金：国家自然科学基金面上资助项目(51878497) 贵州省科学技术厅重大科技专项(黔科合重大专项字3011) 浙江省交通运输厅科技项目(2018011) 

主　　题：公路隧道 损伤衬砌 粘钢加固 模型试验 侧向荷载 加固时机 加固效果 

摘      要：为了研究侧向荷载作用下损伤隧道衬砌粘钢加固效果,采用1∶10的模型试验,研究了侧向荷载作用下隧道衬砌结构和不同损伤状态粘钢加固结构的变形、破坏模式。试验结果表明:侧向荷载作用下,隧道衬砌结构破坏模式为脆性破坏,破坏发展过程为拱腰开裂—拱肩脆性剪坏—拱腰延性受弯破坏;衬砌结构拱顶和左右侧边墙—拱腰处裂损集中发育,截面刚度快速衰减,是结构的脆弱点和危险点;粘钢加固后,结构拱腰处结合面剪应力引起的粘钢剥离是加固结构失稳的主要因素;结构剩余承载力占比为30%时粘钢加固结构承载力未提高,在剩余承载力占比为48%时粘钢加固结构承载力提升4.1%,在剩余承载力占比为60%时加固结构承载力提升10.2%。因此,侧向压力作用下隧道损伤衬砌采用粘钢加固后结构的承载力提升皆不明显,加固效果有限,侧向荷载引起的衬砌损伤不宜采用粘钢加固。