發(fā)布時間：2020-11-10 02:06

　　 明挖隧道襯砌混凝土澆筑完成后,混凝土自身水化反應(yīng)會導(dǎo)致溫度應(yīng)力產(chǎn)生,為了加快施工進度,往往會對襯砌提前拆模,襯砌變形會受到溫度應(yīng)力、自重以及約束共同作用,從而極易使其內(nèi)部拉應(yīng)力超過當(dāng)前齡期下的抗拉強度而形成裂縫。因此有必要對隧道襯砌在早齡期下的溫度—應(yīng)力場變化規(guī)律進行研究,探尋襯砌拆模的最佳時間,在達(dá)到快速施工目的的同時避免因拆模過早而形成裂縫。針對上述問題,本文所做工作及研究成果如下:(1)設(shè)計了不同配比混凝土,著重研究粉煤灰含量、水膠比、骨料體積含量變化對早齡期混凝土基本力學(xué)性能的影響,得到了不同配比混凝土下立方體抗壓強度、劈拉強度、彈性模量隨齡期變化規(guī)律,通過對數(shù)據(jù)進行擬合修正,得到不同配比混凝土下各力學(xué)性能與齡期的擬合公式。為后文有限元模型力學(xué)參數(shù)確定提供了依據(jù)。(2)結(jié)合襯砌出現(xiàn)的裂縫位置將力學(xué)傳感器進行針對性布點,對混凝土壓力、應(yīng)變、鋼筋軸力的變化進行現(xiàn)場實測,得到了襯砌應(yīng)力應(yīng)變隨時間與空間的變化規(guī)律。(3)運用ABAQUS二次開發(fā)模擬混凝土水化放熱過程,主要基于FORTRAN語言開發(fā)了 UMATHT用戶子程序模擬混凝土內(nèi)部水化放熱,FILM用戶子程序模擬與周圍環(huán)境的熱交換及環(huán)境溫度動態(tài)變化,并通過算例驗證了用戶子程序的正確性。(4)采用順序熱應(yīng)力分析方法對隧道襯砌早齡期溫度—應(yīng)力場進行分析,得到了實際工程隧道襯砌溫度—應(yīng)力場隨時間和空間的分布規(guī)律及襯砌拆模最佳時間,探究了溫度場與應(yīng)力場的聯(lián)系,并將實測數(shù)據(jù)與有限元計算結(jié)果進行對比來進一步驗證模型的合理性。(5)從混凝土材料入手對襯砌溫度—應(yīng)力場相關(guān)結(jié)果進行優(yōu)化,基于試驗結(jié)果,得到了粉煤灰含量、水膠比、骨料體積含量的變化對溫度—應(yīng)力場影響規(guī)律,明確不同配比下的混凝土襯砌最佳拆模時間,SK-0到SK-6分別為54h,52h,58h,56h,66h,0,58h,其中SK-5組在本文研究時間范圍內(nèi)并沒有合適的拆模時間,按照0計。得到了基于溫度裂縫層面考慮的試驗研究范圍內(nèi)的最佳混凝土配合比為水泥:粉煤灰:水:砂:碎石=1:0.18:0.41:1.69:2.88。
【學(xué)位單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2019
【中圖分類】：U454
【部分圖文】：

?北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文???（６）添加模型之間的相互作用及約束（ＩＮＴＥＲＳＥＣＴＩＯＮ）??（７）進行合理的網(wǎng)格劃分并賦予相應(yīng)的網(wǎng)格屬性（ＭＥＳＨ）??（８）創(chuàng)建作業(yè)進行分析計算（ＪＯＢ）??（９）對結(jié)果進行后處理（ＶＩＳＵＡＬＩＺＡＴＩＯＮ）??本文利用ＡＢＡＱＵＳ的二次開發(fā)功能來進行隧道襯砌的溫度場與應(yīng)力場的分??析，按實體尺寸進行建模，并通過試驗和相關(guān)經(jīng)驗參數(shù)得到材料的參數(shù)進行賦值。??運用ＦＯＲＴＲＡＮ語言通過對用戶子程序ＵＭＡＴＨＴ的編寫來實現(xiàn)混凝土的內(nèi)部生??熱，通過對用戶子程序ＦＩＬＭ的編寫來實現(xiàn)對周圍環(huán)境余弦函數(shù)式變化的過程，并??實現(xiàn)與空氣的熱交換。以ＵＭＡＴ用戶子程序為例，ＡＢＡＱＵＳ二次開發(fā)的流程如圖??２－２所示。??；￣?

?北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文???安裝完成后，要對三個軟件進行一定的關(guān)聯(lián)操作，要在ＡＢＡＱＵＳ６１４１．ｂａｔ文??件中添加相應(yīng)的路徑，使得ＡＢＡＱＵＳ能夠找到相應(yīng)關(guān)聯(lián)文件的位置，ｂａｔ文件修??改如圖２－３所示。在修改了?ｂａｔ文件后，通過運行ＡＢＡＱＵＳ?ＶＥＲＩＦＩＣＡＴＩＯＮ程序??來進行檢查，如圖２－４所示，當(dāng)各項檢查程序均為ＰＡＳＳ時，則表明關(guān)聯(lián)成功，如??圖２－５所示。??

?北京交通大學(xué)碩士學(xué)位論文???安裝完成后，要對三個軟件進行一定的關(guān)聯(lián)操作，要在ＡＢＡＱＵＳ６１４１．ｂａｔ文??件中添加相應(yīng)的路徑，使得ＡＢＡＱＵＳ能夠找到相應(yīng)關(guān)聯(lián)文件的位置，ｂａｔ文件修??改如圖２－３所示。在修改了?ｂａｔ文件后，通過運行ＡＢＡＱＵＳ?ＶＥＲＩＦＩＣＡＴＩＯＮ程序??來進行檢查，如圖２－４所示，當(dāng)各項檢查程序均為ＰＡＳＳ時，則表明關(guān)聯(lián)成功，如??圖２－５所示。??
【參考文獻】

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本文編號：2877301