张稳军,张新新,宋晓龙

摘要：利用有限元计算软件ABAQUS建立了环向复合管片与环向斜螺栓接头的三维实体模型;考虑复合管片材料的非线性,采用弹塑性本构模型,分析了环向斜螺栓接头在常温下的力学特性;根据HC升温曲线,分析了接头模型的传热特性,研究了复合管片衬砌和环向斜螺栓接头在火灾下的温度分布规律。分析结果表明:采用高强螺栓能够有效减小接头张开量,增大接头刚度;在采用高强螺栓的情况下,斜螺栓最大轴应力易在初始阶段达到屈服,屈服后接头弯矩和轴力的增大对斜螺栓的应力影响并不大,但对斜螺栓变形影响较大,当接头负弯矩从7kN·m增加到122kN·m,接头轴力从368kN增加到734kN时,斜螺栓最大应变增加1.6倍,当接头正弯矩从53kN·m增加到182kN·m,接头轴力从903kN增加到1 056kN时,斜螺栓最大应变增加5.9倍;常温下接缝附近斜螺栓的轴应力呈现反对称分布,除接缝外其他部位斜螺栓的轴应力基本相等,约为400MPa,接缝处轴应力绝对值最大值可达700MPa;火灾情况下手孔处温度上升最快且达到的温度最高,80min时即可达到1 000℃,接缝处混凝土在100min后达到稳定温度,螺母处混凝土在150min后达到稳定温度,稳定温度均为1 000℃左右。

关键词：隧道工程;复合管片;斜螺栓接头;力学性能;火灾;温度分布;

DOI：10.19818/j.cnki.1671-1637.2018.06.005

发表时间：2018-12-15