混合应力状态下隧道混凝土的剪切性能

摘要

邻近现有隧道或车站的地下工程开挖可能会引起挖掘扰动区域的应力卸载和剪切变形.然而,这种混合应力状态对隧道混凝土剪切破坏和变形特征的影响尚不明确.为了研究这种混合应力状态对剪切性能的影响,本研究设计了隧道混凝土试件在混合应力状态下的直剪试验.这种混合应力状态的实现包括三个主要步骤:(Ⅰ)加载法向应力到初始法向应力(INS);(Ⅱ)加载剪向应力到初始剪向应力(ISS);(Ⅲ)卸载法向应力并同时再次加载剪向应力直至发生破坏.试验中考虑了INS和ISS的不同组合.结果表明,该混合应力状态对隧道混凝土试件的剪切破坏和变形特征具有显著影响.例如,随着INS的升高,步骤Ⅲ中的剪向位移(Vu)减小,.法向位移(Uu)增大.然而,随着ISS的升高,Vu下降,Uu只是略微波动.在步骤Ⅲ中,较大的卸载量(mu)并不总会产生较大的位移.此外,在当前测试条件下,混合应力状态导致破坏剪向应力(τf)的增大和卸载量(mu)的减少.