FRCM加固盾构隧道管片接头提升结构整体力学行为

马超; 乔法宇; 王国盛; 梁靖宇; 路德春

doi:10.19952/j.cnki.2096-5052.2026.01.03

隧道与地下工程灾害防治 ›› 2026, Vol. 8 ›› Issue (1) : 22 -31. DOI: 10.19952/j.cnki.2096-5052.2026.01.03

FRCM加固盾构隧道管片接头提升结构整体力学行为

马超, 乔法宇, 王国盛, 梁靖宇, 路德春

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摘要

采用内掺聚乙烯醇纤维(polyvinyl alcohol, PVA)的工程水泥基复合材料(engineered cementitious composites, ECC)与玄武岩纤维增强复合材料(basalt fiber reinforced polymer, BFRP)网格组成的纤维增强水泥基复合材料(fiber reinforced cementitious matrix, FRCM)加固盾构隧道管片接头，探究FRCM对盾构隧道承载与变形性能的提升效果。结合盾构隧道承载能力足尺模型试验结果，从结构破坏模式与荷载-变形曲线的角度，验证盾构隧道结构三维有限元分析模型的合理性。基于发展的PVA-ECC材料三维弹塑性本构模型，首先分析FRCM对结构整体承载性能的提升效果，从隧道结构损伤破坏模式、结构整体变形与接头张开等角度，阐明加固位置、加固区域、纤维网层数和ECC材料厚度等敏感参数对隧道结构承载性能提升的影响规律；综合隧道损伤破坏程度、承载能力与经济性，确定FRCM加固盾构隧道管片的最优参数。研究结论对FRCM提升盾构隧道结构承载性能具有一定的工程指导价值。