通过 ANSYS对用于盾构隧道进 I=i的玻 璃纤维筋 混凝土双 向板 的受弯性能进行 了非线 性全过程分析 ， 并对玻璃纤维筋混凝土双 向板和钢筋混凝 土双 向板的受力机理进行 了分 析比较 。结果表明 ，通过合理选择有 限 元 数值模 型 ，可 以较 好地模 拟玻 璃纤维筋 混凝 土双 向板的受 弯性能 ，玻璃纤维 筋混凝 土双 向板的跨 中挠度较 大 ，但其极限承载力 比钢筋混凝土双 向板 的高 ，可以满足盾构隧道进 口处挡土墙 的强度要求 。 关键 词：盾构隧道 ； 玻 璃纤 维筋 ； 混凝土 ； 双 向板 ； 数值 分析 中 圈分 类 号 ：TU377．9 1 文 献 标 识 码 ：A 文 章 编 号 ：1672—7037(2008)02—0042—04 通 常 盾 构工 法 中的 始发 、到 达 竖 井用 钢 筋混 凝 土或 钢 材构 筑 ，用 盾 构 机掘 削 刀 具 直接 掘 削这 些竖 井 的井 壁 (或挡 土墙 壁 )进行 盾 构 的 进 、出洞 的开 口作业 极 为 困难 。近年来 ，随 着大 深度 、大 断 面化 的盾 构 需 求 迅 速增 加 ，盾 构直 接 掘 削 纤 维 筋 混凝 土工 法 问 世 ，即 把盾 构 要 穿过 的挡 土 墙 上 的 相应 部 位 用 纤 维 筋 混凝 土制 作 [1]，可用 一 般 盾 构 机 的切 削刀具 直 接切 削 ，达到盾构 机 的直 接 进洞 、 出洞 。自 20世 纪 80年代 中期 ，纤 维 筋 (FRP)作 为 一 种 新 型 材 料 在 土 木 工 程 中 的应 用 越 来 越 多 。 1998年 ，Alsayed[2]对 3组 GFRP筋 混凝 土梁 和 1 组 钢 筋混 凝 土 梁 进 行 了抗 弯 性 能对 比试 验 ，试 验 结 果 表 明 ，GFRP筋 混凝 土梁 的结 构 性 能 在 很 多 方 面类 似于 普通 钢 筋混凝 土梁 。Janet和 Chris对 部 分 粘结 FRP筋 预应 力 混凝 土 梁 进行 了 试 验 研 究 和 理论 分 析[3]，得 出 FRP筋部 分 预应 力 混凝 土梁 的开 裂位 置 、极 限荷 载和转 角 。 目前 ，国外 进 行 了大 量 的 FRP筋粘 结 性 能 试验 [5]，包 括 拉 拔 试 验 和梁式 试 验 ，得 出了 FRP筋与 混凝 土 间 粘结 性 能 的影 响 因素 。使 用性 能优 良的 GFRP筋 来部 分 代 替钢 筋 或 预 应 力 钢筋 用 在 混凝 土 结 构 中 ，在 美 国 、日本 和德 国 等 已有 大 量 的相 关 研 究 L7]，形 成 了设计 和 施工 的 一整套 规 范文件 。到 目前 为 止 ， 玻 璃 纤 维 筋 混 凝 土 双 向板 的理 论 尚不 成熟 ，必 须 通 过三 维 实体 非线 性 分析 才能 很好地 掌 握其 力学 性 能 。本文 应 用 ANSYS有限 元程 序对 玻 璃纤 维 筋 混凝 土双 向板 的受 弯性能 进行 非线 性全 过程 分 析 ，为玻 璃纤 维筋 混凝 土构件 的应 用提 供参 考 。 1 玻璃纤维筋简介 玻璃纤 维 筋 由多股连 续纤 维和 基底材 料通 过 浸胶 槽 进行 胶 合后 ，再 经过 特 制模 具 挤 压 与拉 拔 成 形 。玻璃 纤维 筋是 目前 常用纤 维材 料 之一 ，与普 通 钢 筋 相 比有 如下 特 点 ：(1)比钢 筋 抗拉 强 度 高 ； (2)剪 切强 度主要 取决 于树 脂性 能 ，其 剪 切强度 往 往 很 低 ；(3)抗 拉 弹性模 量 远低 于 钢筋 ，一 般 为 40 ～ 55GPa，约 为钢筋 的 1／4，抗 压弹 性模 量 小 于抗 拉 弹性模 量 ；(4)玻 璃纤 维筋 是 由玻璃 纤维 丝与 树 脂 材 料 组 成 的 复合 材 料 ，具 有 良好 的 电、磁 绝 缘 性 ，不 会 影 响磁 场及 电磁 波 ，极适 合 需 考 虑 电 、磁 影响 而不 能使 用钢 筋混凝 土 构件 的情 况 ；(5)对 氯 离子 及其 它化 学腐蚀 具 有很 好抵抗 能 力 ；(6)具 有 优 良的抗 徐变 性能 ；(7)有 良好的抗 疲 劳性 能 ；(8) 重 量 轻 ，仅 为钢筋 的 1／4，有 利 于玻 璃 纤维 筋 的 运 输 和安 装 ；(9)热稳定 性较 差 。 由 于该 材 料具 有 许 多优 异 的 性 能 ，再 加 上 桥 梁 、近 海 建 筑 物 、临水 设 施 、土 工 加筋 材 料 的 日益 增 加 ，纤 维筋 及 其增 强混 凝 土 结构 将 得 到 更 广 泛 的应 用 [9]。玻 璃纤 维筋 与 普通 钢筋 的物理 力 学性 能见 表 1。 GFRP筋 受 拉 时 为脆 性 破 坏 ，可 达 到极 限 强 度 而 不 出现任 何屈 服 现象 。GFRP筋的 拉伸 强 度

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