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行业动态

海底盾构隧道管片接头全寿命侵蚀劣化模型
发布时间:2022年06月01日


本节以海底盾构隧道结构的薄弱环节——管片 接头为重点研究对象,采用 GeoStudio 有限元软件, 建立管片接头全寿命周期内氯离子侵蚀劣化的数值 分析模型,如图 2 所示。

图 2 管片接头全寿命周期内的侵蚀劣化分析模型

 

数值分析模型采用“以直代曲”方式,采用直 梁管片构件模拟,重点分析管片接头的接缝面位置 对两侧管片 A、管片 B 的氯离子侵蚀及钢筋锈蚀的 影响。计算分析过程中,首先采用瞬态渗流的模式, 计算分析不同水压作用下、全寿命周期内管片接头 邻近区域的渗流演变规律;而后采用对流 – 弥散分 析方法,重点分析不同水压、不同外界离子浓度作 用下,全寿命周期内管片接头邻近区域的侵蚀劣化 规律。

模型材料采用均匀、连续、各向同性材料,其 中防水橡胶与传力衬垫均为不透水材料。根据抗渗 等级与渗透指标的关系 [9,10],管片混凝土(抗渗 等级为 P12)的渗透系数 k 及体积含水率 w 取值分 别为 1.11456×10–6 m/d、0.001,体积压缩系数为 1.0×10–6 kPa,横向和纵向弥散度均为 0.04,氯离 子扩散系数取值为 4.8×10–12 m2 /s。


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