诱导缝防水体系在水化热作用下的数值模拟研究
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  • 英文篇名:Numerical Simulation and Analysis of Waterproofing System with Inducing Joint under the Effect of Hydration Heat
  • 作者:张子新 ; 刘曈葳 ; 黄昕 ; 何人
  • 英文作者:Zhang Zixin;Liu Tongwei;Huang Xin;He Ren;Department of Geotechnical Engineering,Tongji University;Shanghai Tunnel Engineering Co.Ltd.;
  • 关键词:反应性丁基橡胶 ; 裂缝 ; 水化热 ; XFEM
  • 英文关键词:reactive butyl rubber;;crack;;hydration heat;;XFEM
  • 中文刊名:BASE
  • 英文刊名:Chinese Journal of Underground Space and Engineering
  • 机构:同济大学地下建筑与工程系;上海隧道工程有限公司;
  • 出版日期:2016-10-15
  • 出版单位:地下空间与工程学报
  • 年:2016
  • 期:v.12;No.94
  • 基金:珠海大横琴股份有限公司和上海隧道工程有限公司联合资助项目(SG25-2014-173B1);; 国家自然科学基金(41372276)
  • 语种:中文;
  • 页:BASE2016S1064
  • 页数:9
  • CN:S1
  • ISSN:50-1169/TU
  • 分类号:410-418
摘要
钢筋混凝土结构有效的防水设计是大型盾构隧道明挖段的重点。以珠海三通道南线工程为背景,分析混凝土等效龄期水化热的温度作用,建立三维模型,应用扩展有限单元法(XFEM)对比分析在考虑热力耦合条件下的新型反应性丁基橡胶钢板止水带和传统钢板止水带对于裂缝扩展的影响,评估不同防水体系的工作状态。结果表明:新型反应性丁基橡胶钢板止水带对于裂缝扩展的控制效果优于传统钢板止水带,考虑温度变化的作用后,结构裂缝开展宽度有明显增大,但随着结构受力逐渐趋于平衡,裂缝扩展也趋于稳定。此外,针对不同截面部分损失率下的裂缝扩展情况进行分析,裂缝开展的宽度均随着截面部分损失率的增大而增大,因此在考虑防水效果的基础上,需控制因埋设防水部材而造成的截面部分损失率。
        In the open part of a large shield tunnel,it is a key problem to design an effective waterproof system for the reinforced concrete structures. In the background of the south line of the Third Passage of Zhuhai,the temperature effect of concrete based on equivalent age-hydration degree is analysed. The extended finite element method( XFEM) was employed to investigate the effect of traditional water-stop steel sheets and that of the new type of butyl rubber with water-stop steel sheet on the crack growth of concrete structures under the thermal-mechanical coupled condition. The simulation results show that the new type of butyl rubber is more effective in controlling crack growth than the traditional water-stop steel sheets. Changes of temperature considered, the width of cracks significantly increases and becomes stable as the stress of structures tends to equilibrium. Furthermore,the influence of the partial reduction of area on crack growth is investigated. The width of cracks extends with the increases of partial reduction of area. Therefore,the partial reduction of area induced by embedding waterproof materials must be controlled on the basis of waterproof effectiveness.
引文
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