高内压作用下叠合式衬砌结构承载机理原型试验研究

作者：刘庭金; 陈高敬; 唐欣薇; 张武; 黄鸿浩; 姚广亮

来源：水利学报, 2020, 51(03): 295-304.

• 输水隧洞
• 叠合式衬砌
• 高内压
• 承载机理
• 原型试验
• 分布式光纤

本文针对"外衬管片-自密实混凝土填充层(SCC)-内衬钢管"三层叠合式输水隧洞衬砌结构的承载性能及破坏机理,开展了结构在内外载联合作用下的原型试验。试验以分布式光纤感测技术作为主要测量手段,获得了加载过程中SCC层的裂缝扩展情况、接缝张开变形、螺栓应力与内衬钢管环向应变的发展历程。试验结果表明:在无内压工况下,结构整体呈弹性工作状态;在内压变化工况下,当内压低于0.6 MPa时,结构整体保持弹性,三层衬砌共同承担内压;当内压达到0.6 MPa时,SCC层开裂,内压快速向外衬管片转移,结构整体进入弹塑性阶段;随着内压继续增大,管片接缝螺栓在内压为0.965 MPa时屈服,外衬逐渐失去分担内压能力,结构体系进入破坏阶段,内水压力主要由内衬钢管承担。试验研究成果可为实际工程设计提供指导和参考。

• 出版日期2020
• 单位华南理工大学; 广东省水利电力勘测设计研究院