纤维混凝土混合配筋隧道管片力学性能试验研究与理论分析

摘要

纤维混凝土因其相对于传统混凝土的优势而在地下结构中的应用逐渐增多,目前纤维混凝土在盾构隧道管片中主要的应用形式有3种:使用纤维但是不考虑其力学贡献,仅用于抗裂;使用纤维完全取代钢筋,作为主要受力材料;使用纤维并考虑其力学性能贡献,即纤维与钢筋混合配筋.文章所选用的设计方案是用相对较少量的纤维,组合降低钢筋而形成的混合配筋管片.这种方案不仅可以明显降低地铁衬砌管片中的配筋量,还可以充分发挥纤维混凝土的力学性能以及在裂缝控制、耐腐蚀等方面的优势.此外,目前国内外主要的研究集中于钢纤维的应用,文章在研究钢纤维混凝土应用的同时也进行了合成纤维混凝土的研究,并对两者的力学性能差异进行了对比.研究结果表明,随着加入纤维量的增加,管片刚度以及相应承载力也会增加;降筋组合纤维混凝土的混合配筋方案完全可以满足对于盾构隧道管片的承载力以及刚度要求,可以为其在地下结构中的推广应用以及纤维混凝土的选用原则提供理论与试验依据.