超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究_柳献
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本文拟通过进行隧道结构整环足尺极限承载 试验,研究盾 构 隧 道 结 构 在 超 载 工 况 下 的 受 力 机 理和极限 承 载 能 力。与 已 有 试 验 项 目 相 比,本 次 试验具有以下技术难点: 试验荷载相对较大,表现 为环向大偏压; 试件变形大; 试验过程控制难度 大; 试验安全性具有挑战性。
为了研究 隧 道 结 构 的 力 学 特 性,最 有 效 的 方 法是进 行 模 型 试 验,获 得 直 接 明 了 的 试 验 结 果。 对于盾构隧 道 承 载 试 验,国 内 外 已 有 了 一 定 的 研 究。在国内,何 川[2]等 报 导 了 在 对 武 汉 长 江 隧 道 管 片 进 行 了 相 似 模 型 试 验 ,在 水 压 、土 压 分 别 控 制 的 情 况 下 ,研 究 了 管 片 衬 砌 结 构 的 力 学 变 化 规 律 。 唐志成[3]等报导了在几何比 1 /12 的情况下,进行 了轨交盾构 隧 道 模 型 试 验,考 虑 了 管 片 衬 砌 的 接 头效应和土 体 相 互 作 用 效 应,研 究 了 隧 道 衬 砌 结 构 的 力 学 行 为 。 封 坤[4]等 报 导 了 通 过 足 尺 整 环 试 验,研究了盾 构 隧 道 管 片 在 水 土 压 力 下 管 片 与 接 缝 的 破 坏 形 态 。 郭 智 杰[5]等 报 导 了 在 国 内 进 行 了 1∶ 1 足尺试验,主要研究了双圆盾构隧道足尺试验 的试验加载方法与加载设备。王彪报导了对上海 长江隧道衬 砌 进 行 的 整 环 试 验,并 介 绍 了 加 载 方 法及加载设设备等。在国外,Blom 等报导了对荷 兰“绿色 心 脏”隧 道 的 衬 砌 环 设 计 运 用 有 限 元 原 理,采用 ANSYS 以及 DIANA 计算程序进行了三维 模拟,并通过 隧 道 的 三 环 衬 砌 环 足 尺 试 验 进 行 了 — 10 —
2013 年
地下工程与隧道
2013
第4 期
UNDERGROUND ENGINEERING AND TUNNELS
No. 4
超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究
柳 献1 ,张浩立1 ,鲁 亮1 ,王秀志2
( 1. 同济大学; 2. 上海申通地铁集团有限公司)
摘 要: 针对地面大量堆载会对隧道结构的正常运营与安全使用产生严重影响,进行了超载工况下 盾构隧道结构承载能力的足尺试验研究,试验结果表明: 试验荷载位移曲线呈现弹塑性,在加载开始 阶段,荷载位移曲线基本呈线性上升; 当接缝受压区混凝土跨过螺栓位置后,接缝受力机理变化,使 得接缝刚度下降,结构整体刚度降低; 最终管片接头混凝土受压破坏,整体变形呈现“横鸭蛋”形,顶 底相对位移 153 mm。 关键词: 盾构隧道 超载工况 承载能力 足尺试验
— 12 —
图 6 管片整体变形图玫瑰图
试验结束后,管片外弧面裂缝主要集中在标准 块 B2 的 90°附近与临接块 L1 的 300°附近位置,这 两部分的裂缝沿管片宽度方向贯通,宽度约为 0. 2 mm。此外,在标准块 B1 的 270°附近位置与拱底块 D 的 150°附近位置也分布有受拉裂缝,但均没有沿 管片宽度方向贯通。管片内弧面上裂缝集中在拱 底块 D 的 180°附近位置,有 6 条贯通管片宽度方向 的裂 纹,深 度 整 体 在 60 mm 左 右,宽 度 达 到 0. 21 mm。
2 试验方案
2. 1 试验试件 本试验的试件采用上海轨交衬砌圆环。衬砌圆
环尺寸为外径 6. 2 m、内径 5. 5 m、管片厚度 0. 35 m、 环宽 1. 2 m。全环分为 6 块,其中 1 个封顶块( F 块) 、 2 个邻接块( L1 和 L2 块) 、2 个标准块( B1 和 B2 块) 和 1 个底块( D 块) 。试验试件管片各块之间,装入橡 胶止水带,使用 5. 8 级 M30 螺栓联接( 见图 1) 。 2. 2 加载设备及加载方式 2. 2. 1 加载设备
深入研究。结 果 表 明,分 析 计 算 得 到 的 应 力 路 径 与试验测得 结 果 高 度 相 关。Asakurat 等 报 导 了 对 双圆管 片 衬 砌 做 了 模 型 试 验 与 分 析 处 理 研 究。 Jorg 等报导了对德国易北河公路隧道进行了承载 能力验证的 整 环 试 验,得 到 了 衬 砌 结 构 的 承 载 和 变形性能。上述已有试验多属隧道结构的设计验 证 性 试 验 ,重 点 关 注 设 计 工 况 下 结 构 的 力 学 性 能 , 尚缺少针对超载工况下盾构隧道结构承载能力的 试验研究。
各接缝荷载张开曲线如图 8 ~ 图 10 所示,图中 以接缝张开为正,压紧为负。
第4 期
柳 献,等: 超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究
287°接缝荷 载 张 开 曲 线 斜 率 下 降,接 缝 张 开 加 速 发展。此时,两 接 缝 内 弧 面 混 凝 土 均 受 压 开 裂。 随 着 荷 载 的 增 加 ,接 缝 压 区 的 裂 缝 发 展 ,直 至 承 载 能力极限状态。最终,73° 接缝内弧面混凝土受压 起 酥 ,287 ° 接 缝 内 弧 面 混 凝 土 受 压 碎 裂 剥 落 。
图 8 8° /352°接缝张开曲线
根据 73° 接缝与 287° 接缝荷载位移曲线( 见 图 9) ,两接缝均内弧面压紧,外弧面张开。在加载 初 始 阶 段 ,两 接 缝 有 迅 速 压 紧 的 过 程 ,之 后 张 开 量 线性发展。当荷载 P1 达到 392 kN 时,73° 接缝与
混凝 土 典 型 应 变 如 图 7 所 示,92° 外 弧 面 与 176°内弧面 为 混 凝 土 受 拉 区 域,176° 外 弧 面 为 混 凝土受压 区,随 着 外 荷 载 增 加,混 凝 土 应 变 发 展。 当 混 凝 土 拉 应 变 的 增 长 减 缓 或 停 止 、倒 退 时 ,应 变 片周围的 混 凝 土 开 裂。整 个 试 验 过 程 中,管 片 部 分 压 区 混 凝 土 均 单 调 发 展 ,没 有 压 碎 现 象 ,管 片 没 有破坏。 3. 2. 3 管片接缝
接缝螺栓 应 变 测 量,混 凝 土 应 变 测 量,整 体 位
图 4 测点布置情况
— 11 —
第4 期
柳 献,等: 超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究
3 试验过程
3. 1 加载程序 试验中通过 24 点的集中荷载来模拟分布荷载。
按如下加载程序加载: 1) P1 由 0 kN 加载至 445 kN。过程中维持P2 =
图 9 73° /287°接缝张开曲线
根据 138°接缝与 222°接缝荷载位移曲线( 见图 10) ,两接缝均内弧面张开,外弧面压紧。在加载初 始阶段,138°接缝有迅速压紧的过程,之后张开量线 性发 展。当 荷 载 P1 达 到 352 kN 时,138° 接 缝 与 222°接缝荷载张开曲线斜率下降,接缝张开加速发 展。在荷载 P1 处于极限荷载 448 kN 时,222° 接缝 外侧压区混凝土出现了压碎剥落的现 象。138 ° 接 缝 在试验过程中没有发生开裂破坏现象。
1 概述
所谓盾构隧道结构的超载工况,即由于某些原 因,在盾构 隧 道 上 部 出 现 大 量 堆 载,隧 道 结 构 除 了 承受上部 覆 土 压 力 外,还 承 载 着 额 外 的 堆 载 压 力。 超载工况下,隧 道 结 构 的 变 形 加 剧,同 时 伴 随 着 管 片开裂,接缝张开、错动等破坏现象,严重影响了隧 道结构的正常运营与安全使用[1]。
变测点绕整环布置,图 4 中未予体现。
图 2 加载装置布置平面示意
2. 2. 2 加载方式 试验加载 采 用 单 调 加 载 方 式,中 间 过 程 无 卸
载。所有水平荷载分成 3 组,分别为 P1、P2 与 P3, 组内每点荷载值相同,加载时完全同步( 见图 3 ) 。 P1 有 6 个加载点; P2 有 10 个加载点; P3 有 8 个加 载点。加载 模 式 采 用 先 荷 载 控 制、后 位 移 控 制 的 混合加 载 模 式。加 载 时 严 格 按 试 验 规 范 分 级 加载。 2. 3 量测方案 2. 3. 1 测试内容
移测量,接 缝 张 开 测 量,裂 缝 观 察 和 管 片 及 接 头 破 损观测( 见表 1) 。
图 1 试验试件结构示意图( 单位: mm)
图 3 环向荷载分组示意
表 1 测点数量统计
量测 内容整体 位移混凝土 接缝 Nhomakorabea栓 接缝
应变
应变
张开
接缝 错动
测点数 14
160
24
24
12
2. 3. 2 测点布置 各物理量测点布置如图 4 所示,其中混凝土应
图 7 管片混凝土应变曲线
根据 8°接缝与 352°接缝荷载位移曲线( 见图 8) ,两接缝均内弧面张开,外弧面压紧。在加载初 始 阶 段 ,352 ° 接 缝 有 迅 速 压 紧 的 过 程 ,之 后 张 开 量 线性发 展。当 荷 载 P1 达 到 352 kN 时,8° 接 缝 与 352°接缝荷 载 张 开 曲 线 斜 率 下 降,接 缝 张 开 加 速 发展。当荷载 P1 达 到 406 kN 时,8° 接 缝 与 352° 接缝外缘混 凝 土 由 于 接 缝 的 张 开 而 压 紧,提 供 了 更多的承载能力,造成接缝刚度上升。当荷载 P1 达到 448 kN 时,352°接缝外弧面混凝土受压开裂。 此时,管片结构达到极限荷载。最终,352° 接缝外 弧面混凝土破碎剥落。8° 接缝在试验过程中没有 发生开裂破坏现象。
图 5 整环试件全貌图
试验中主要的破坏现象集中在管片表面和接 缝处,对其破坏过程及形态讨论如下: 3. 2. 1 结构整体变形
极限状态下,管片整体变形呈“横鸭蛋”状( 见 图 6) 。管片顶部与底部向管片内部变形,腰部向 管片外 部 变 形。管 片 顶 部 变 形 量 大 于 底 部 变 形量。
当荷载 P1 = 352 kN 时,管片顶底相对变形65. 9 mm,腰部相对变形 64. 6 mm。当荷载 P1 = 392 kN 时,管片 顶 底 相 对 变 形 102. 1 mm,腰 部 相 对 变 形 103. 2 mm。当荷载 P1 = 448 kN 时,管片顶底相对 变形 153. 6 mm,腰部相对变形 154. 9 mm。
0. 65 × P1,P3 = ( P1 + P2) /2 = 0. 825 × P1。在P1 = 445 kN 时,荷载 P2 达到被动土压力 275 kN,之后保 持 P2 不变。
2) 维持 P2 = 275 kN 不变,加载 P1 与 P3 直至 加载到极限状态。该过程中维持 P2 不变,P3 = ( P1 + P2) /2。
3) 当试验荷载位移曲线进入平台段,试验开始 转为位移控制,直至试验结束。 3. 2 结构破坏过程及破坏形态
超载工况试验加载结束后,整环隧道变形全貌 如图 5 所示。
3. 2. 2 管片表面裂缝 当荷载 P1 达到 117 kN 时,管片表面出现了第
一批裂缝,位于 150°附近拱顶块 D 位置与 300°附近 临接块 L1 位置。这些裂缝随着荷载的增加而继续 发展。当荷载 P1 达到 246 kN 时,管片外弧面 90°附 近的标准块 B2 与 270°附近的标准块 B1 上,出现了 新的裂缝。此 后,随 着 荷 载 的 增 加,标 准 块 B2 上 90°附近的裂缝、标准块 B1 上 270°附近的裂缝以及 临接块 L1 上 300° 附近的裂缝不断增加、发展。当 荷载 P1 达到 396 kN 时,管片外弧面的裂缝出齐,不 再有新的裂缝增加,此时裂缝宽度约为 0. 1 mm。
水平加载: 共 24 个加载点,所有加载点荷载汇
第4 期
柳 献,等: 超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究
于中心钢环,构 成 自 平 衡 加 载 系 统,每 个 加 载 点 由 一个荷载 分 配 梁、一 个 持 荷 梁 和 两 个 钢 拉 杆 构 成 ( 见图 2) 。根据有限元预分析结果,设计反力装置 能提供的最大水平荷载为 100 t / 点、对点最大位移 400 mm。持荷梁作为主动加压的垫梁,用于保证荷 载沿竖向力求均匀。
为了研究 隧 道 结 构 的 力 学 特 性,最 有 效 的 方 法是进 行 模 型 试 验,获 得 直 接 明 了 的 试 验 结 果。 对于盾构隧 道 承 载 试 验,国 内 外 已 有 了 一 定 的 研 究。在国内,何 川[2]等 报 导 了 在 对 武 汉 长 江 隧 道 管 片 进 行 了 相 似 模 型 试 验 ,在 水 压 、土 压 分 别 控 制 的 情 况 下 ,研 究 了 管 片 衬 砌 结 构 的 力 学 变 化 规 律 。 唐志成[3]等报导了在几何比 1 /12 的情况下,进行 了轨交盾构 隧 道 模 型 试 验,考 虑 了 管 片 衬 砌 的 接 头效应和土 体 相 互 作 用 效 应,研 究 了 隧 道 衬 砌 结 构 的 力 学 行 为 。 封 坤[4]等 报 导 了 通 过 足 尺 整 环 试 验,研究了盾 构 隧 道 管 片 在 水 土 压 力 下 管 片 与 接 缝 的 破 坏 形 态 。 郭 智 杰[5]等 报 导 了 在 国 内 进 行 了 1∶ 1 足尺试验,主要研究了双圆盾构隧道足尺试验 的试验加载方法与加载设备。王彪报导了对上海 长江隧道衬 砌 进 行 的 整 环 试 验,并 介 绍 了 加 载 方 法及加载设设备等。在国外,Blom 等报导了对荷 兰“绿色 心 脏”隧 道 的 衬 砌 环 设 计 运 用 有 限 元 原 理,采用 ANSYS 以及 DIANA 计算程序进行了三维 模拟,并通过 隧 道 的 三 环 衬 砌 环 足 尺 试 验 进 行 了 — 10 —
2013 年
地下工程与隧道
2013
第4 期
UNDERGROUND ENGINEERING AND TUNNELS
No. 4
超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究
柳 献1 ,张浩立1 ,鲁 亮1 ,王秀志2
( 1. 同济大学; 2. 上海申通地铁集团有限公司)
摘 要: 针对地面大量堆载会对隧道结构的正常运营与安全使用产生严重影响,进行了超载工况下 盾构隧道结构承载能力的足尺试验研究,试验结果表明: 试验荷载位移曲线呈现弹塑性,在加载开始 阶段,荷载位移曲线基本呈线性上升; 当接缝受压区混凝土跨过螺栓位置后,接缝受力机理变化,使 得接缝刚度下降,结构整体刚度降低; 最终管片接头混凝土受压破坏,整体变形呈现“横鸭蛋”形,顶 底相对位移 153 mm。 关键词: 盾构隧道 超载工况 承载能力 足尺试验
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图 6 管片整体变形图玫瑰图
试验结束后,管片外弧面裂缝主要集中在标准 块 B2 的 90°附近与临接块 L1 的 300°附近位置,这 两部分的裂缝沿管片宽度方向贯通,宽度约为 0. 2 mm。此外,在标准块 B1 的 270°附近位置与拱底块 D 的 150°附近位置也分布有受拉裂缝,但均没有沿 管片宽度方向贯通。管片内弧面上裂缝集中在拱 底块 D 的 180°附近位置,有 6 条贯通管片宽度方向 的裂 纹,深 度 整 体 在 60 mm 左 右,宽 度 达 到 0. 21 mm。
2 试验方案
2. 1 试验试件 本试验的试件采用上海轨交衬砌圆环。衬砌圆
环尺寸为外径 6. 2 m、内径 5. 5 m、管片厚度 0. 35 m、 环宽 1. 2 m。全环分为 6 块,其中 1 个封顶块( F 块) 、 2 个邻接块( L1 和 L2 块) 、2 个标准块( B1 和 B2 块) 和 1 个底块( D 块) 。试验试件管片各块之间,装入橡 胶止水带,使用 5. 8 级 M30 螺栓联接( 见图 1) 。 2. 2 加载设备及加载方式 2. 2. 1 加载设备
深入研究。结 果 表 明,分 析 计 算 得 到 的 应 力 路 径 与试验测得 结 果 高 度 相 关。Asakurat 等 报 导 了 对 双圆管 片 衬 砌 做 了 模 型 试 验 与 分 析 处 理 研 究。 Jorg 等报导了对德国易北河公路隧道进行了承载 能力验证的 整 环 试 验,得 到 了 衬 砌 结 构 的 承 载 和 变形性能。上述已有试验多属隧道结构的设计验 证 性 试 验 ,重 点 关 注 设 计 工 况 下 结 构 的 力 学 性 能 , 尚缺少针对超载工况下盾构隧道结构承载能力的 试验研究。
各接缝荷载张开曲线如图 8 ~ 图 10 所示,图中 以接缝张开为正,压紧为负。
第4 期
柳 献,等: 超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究
287°接缝荷 载 张 开 曲 线 斜 率 下 降,接 缝 张 开 加 速 发展。此时,两 接 缝 内 弧 面 混 凝 土 均 受 压 开 裂。 随 着 荷 载 的 增 加 ,接 缝 压 区 的 裂 缝 发 展 ,直 至 承 载 能力极限状态。最终,73° 接缝内弧面混凝土受压 起 酥 ,287 ° 接 缝 内 弧 面 混 凝 土 受 压 碎 裂 剥 落 。
图 8 8° /352°接缝张开曲线
根据 73° 接缝与 287° 接缝荷载位移曲线( 见 图 9) ,两接缝均内弧面压紧,外弧面张开。在加载 初 始 阶 段 ,两 接 缝 有 迅 速 压 紧 的 过 程 ,之 后 张 开 量 线性发展。当荷载 P1 达到 392 kN 时,73° 接缝与
混凝 土 典 型 应 变 如 图 7 所 示,92° 外 弧 面 与 176°内弧面 为 混 凝 土 受 拉 区 域,176° 外 弧 面 为 混 凝土受压 区,随 着 外 荷 载 增 加,混 凝 土 应 变 发 展。 当 混 凝 土 拉 应 变 的 增 长 减 缓 或 停 止 、倒 退 时 ,应 变 片周围的 混 凝 土 开 裂。整 个 试 验 过 程 中,管 片 部 分 压 区 混 凝 土 均 单 调 发 展 ,没 有 压 碎 现 象 ,管 片 没 有破坏。 3. 2. 3 管片接缝
接缝螺栓 应 变 测 量,混 凝 土 应 变 测 量,整 体 位
图 4 测点布置情况
— 11 —
第4 期
柳 献,等: 超载工况下盾构隧道结构承载能力的试验研究
3 试验过程
3. 1 加载程序 试验中通过 24 点的集中荷载来模拟分布荷载。
按如下加载程序加载: 1) P1 由 0 kN 加载至 445 kN。过程中维持P2 =
图 9 73° /287°接缝张开曲线
根据 138°接缝与 222°接缝荷载位移曲线( 见图 10) ,两接缝均内弧面张开,外弧面压紧。在加载初 始阶段,138°接缝有迅速压紧的过程,之后张开量线 性发 展。当 荷 载 P1 达 到 352 kN 时,138° 接 缝 与 222°接缝荷载张开曲线斜率下降,接缝张开加速发 展。在荷载 P1 处于极限荷载 448 kN 时,222° 接缝 外侧压区混凝土出现了压碎剥落的现 象。138 ° 接 缝 在试验过程中没有发生开裂破坏现象。
1 概述
所谓盾构隧道结构的超载工况,即由于某些原 因,在盾构 隧 道 上 部 出 现 大 量 堆 载,隧 道 结 构 除 了 承受上部 覆 土 压 力 外,还 承 载 着 额 外 的 堆 载 压 力。 超载工况下,隧 道 结 构 的 变 形 加 剧,同 时 伴 随 着 管 片开裂,接缝张开、错动等破坏现象,严重影响了隧 道结构的正常运营与安全使用[1]。
变测点绕整环布置,图 4 中未予体现。
图 2 加载装置布置平面示意
2. 2. 2 加载方式 试验加载 采 用 单 调 加 载 方 式,中 间 过 程 无 卸
载。所有水平荷载分成 3 组,分别为 P1、P2 与 P3, 组内每点荷载值相同,加载时完全同步( 见图 3 ) 。 P1 有 6 个加载点; P2 有 10 个加载点; P3 有 8 个加 载点。加载 模 式 采 用 先 荷 载 控 制、后 位 移 控 制 的 混合加 载 模 式。加 载 时 严 格 按 试 验 规 范 分 级 加载。 2. 3 量测方案 2. 3. 1 测试内容
移测量,接 缝 张 开 测 量,裂 缝 观 察 和 管 片 及 接 头 破 损观测( 见表 1) 。
图 1 试验试件结构示意图( 单位: mm)
图 3 环向荷载分组示意
表 1 测点数量统计
量测 内容整体 位移混凝土 接缝 Nhomakorabea栓 接缝
应变
应变
张开
接缝 错动
测点数 14
160
24
24
12
2. 3. 2 测点布置 各物理量测点布置如图 4 所示,其中混凝土应
图 7 管片混凝土应变曲线
根据 8°接缝与 352°接缝荷载位移曲线( 见图 8) ,两接缝均内弧面张开,外弧面压紧。在加载初 始 阶 段 ,352 ° 接 缝 有 迅 速 压 紧 的 过 程 ,之 后 张 开 量 线性发 展。当 荷 载 P1 达 到 352 kN 时,8° 接 缝 与 352°接缝荷 载 张 开 曲 线 斜 率 下 降,接 缝 张 开 加 速 发展。当荷载 P1 达 到 406 kN 时,8° 接 缝 与 352° 接缝外缘混 凝 土 由 于 接 缝 的 张 开 而 压 紧,提 供 了 更多的承载能力,造成接缝刚度上升。当荷载 P1 达到 448 kN 时,352°接缝外弧面混凝土受压开裂。 此时,管片结构达到极限荷载。最终,352° 接缝外 弧面混凝土破碎剥落。8° 接缝在试验过程中没有 发生开裂破坏现象。
图 5 整环试件全貌图
试验中主要的破坏现象集中在管片表面和接 缝处,对其破坏过程及形态讨论如下: 3. 2. 1 结构整体变形
极限状态下,管片整体变形呈“横鸭蛋”状( 见 图 6) 。管片顶部与底部向管片内部变形,腰部向 管片外 部 变 形。管 片 顶 部 变 形 量 大 于 底 部 变 形量。
当荷载 P1 = 352 kN 时,管片顶底相对变形65. 9 mm,腰部相对变形 64. 6 mm。当荷载 P1 = 392 kN 时,管片 顶 底 相 对 变 形 102. 1 mm,腰 部 相 对 变 形 103. 2 mm。当荷载 P1 = 448 kN 时,管片顶底相对 变形 153. 6 mm,腰部相对变形 154. 9 mm。
0. 65 × P1,P3 = ( P1 + P2) /2 = 0. 825 × P1。在P1 = 445 kN 时,荷载 P2 达到被动土压力 275 kN,之后保 持 P2 不变。
2) 维持 P2 = 275 kN 不变,加载 P1 与 P3 直至 加载到极限状态。该过程中维持 P2 不变,P3 = ( P1 + P2) /2。
3) 当试验荷载位移曲线进入平台段,试验开始 转为位移控制,直至试验结束。 3. 2 结构破坏过程及破坏形态
超载工况试验加载结束后,整环隧道变形全貌 如图 5 所示。
3. 2. 2 管片表面裂缝 当荷载 P1 达到 117 kN 时,管片表面出现了第
一批裂缝,位于 150°附近拱顶块 D 位置与 300°附近 临接块 L1 位置。这些裂缝随着荷载的增加而继续 发展。当荷载 P1 达到 246 kN 时,管片外弧面 90°附 近的标准块 B2 与 270°附近的标准块 B1 上,出现了 新的裂缝。此 后,随 着 荷 载 的 增 加,标 准 块 B2 上 90°附近的裂缝、标准块 B1 上 270°附近的裂缝以及 临接块 L1 上 300° 附近的裂缝不断增加、发展。当 荷载 P1 达到 396 kN 时,管片外弧面的裂缝出齐,不 再有新的裂缝增加,此时裂缝宽度约为 0. 1 mm。
水平加载: 共 24 个加载点,所有加载点荷载汇
第4 期
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于中心钢环,构 成 自 平 衡 加 载 系 统,每 个 加 载 点 由 一个荷载 分 配 梁、一 个 持 荷 梁 和 两 个 钢 拉 杆 构 成 ( 见图 2) 。根据有限元预分析结果,设计反力装置 能提供的最大水平荷载为 100 t / 点、对点最大位移 400 mm。持荷梁作为主动加压的垫梁,用于保证荷 载沿竖向力求均匀。