混杂纤维混凝土地铁管片数值模拟研究.pdfVIP

学兔兔 2012年第 1O期 混 凝 土 与 水 泥 制 品 2012No．10 l0月 CHINA CONCRETE AND CEMENT PRODUC 0ctober 混杂纤维混凝土地铁管片数值模拟研究 张 冲 ，宁 博 (1．广州城建职业学院建筑工程技术系 ，510925； 2．暨南大学理工学院材料科学与工程系，广东 广州 510632) 摘 要 ：在混凝土中掺入体积率分别为 0．09％、0．05％的钢 纤维和 聚丙烯纤维得到混杂纤维混凝土 ，试验确定 了混 杂纤维混凝土与普通混凝土的基本参数 ，利用混凝土地铁管片的数值模拟方法和试验所得参数研究了混凝土地铁管 片的力学性能，分析 比较 了有限元模拟得到的结果。结果表明：在 同等条件下，混杂纤维混凝土地铁管片的承栽能力 高于普通混凝土地铁管片，同时也验证 了用该数值模拟法研究混凝土地铁管片性能的可行性。 关键词 ：混杂纤维混凝土；地铁管片；数值模拟 ；力学性能 Abstract：Bymixingthesteelfiberbyvolumeratioof0．09％ andpolypropylenefiberbyvolumeratioof0．05％。hybrid fibersubway concreteisprepared．Thematerialparametersofthesubwayconcreteand plainconcreteraeobtained by experiment．Then，combiningwith theexperimentalpraamete~，mechanicalpropertiesofthetwoconcretesegmentsale researchedusingnumericalsimulationmehtod．Theresearch resultsindicatethatthebearingperformanceof hybridfiber concretesubwaysegmentsishigherthanthatof plainconcretesegments，whichisagreewiht theexperimentalresuhs，and thenumericalsimulationmethodforanalyzingtlleperfomr anceofconcretesubwaysegmentsisfeasible． Keywords：Hybridfiberconcrete；Subwaytunnel；Numerical；Simulation；Mechanicalproperties 中图分类号 ：TU525 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—4637(2012)10—33—03 0 前 言 种 8节点六面体单元，可加入混凝土的三轴本构关 随着纤维混凝土技术 的进步 ，纤维混凝土材料 系及破坏准则 ，并可对非线性材料性质进行处理 ， 应用经验 的累积以及人们对普通钢筋混凝土管片 所建立 的混凝土模型具有断裂 、压碎 、塑性变形和 存在问题的认识 ，将纤维混凝土应用于地铁管片预 蠕变功能。LINK8单元是一种杆轴向的拉压三维杆 制已是大势所趋 【。目前 国内纤维混凝土地铁管片 单元，每个节点有三个 自由度 ，沿着节点坐标 X、Y、 技术的应用研究大多是通过试验手段进行的 。尽 Z方向平动。该种单元具有塑性 、蠕变、膨胀、应力刚 管通过大量 的试验数据可以判 断混杂纤维混凝土 化 、大