新型不锈钢波纹板抗弯力学特性试验与数值分析

作     者：郭英杰 丁文其 李晓冉 马畅 张清照 GUO Yingjie;DING Wenqi;LI Xiaoran;MA Chang;ZHANG Qingzhao

作者机构：同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 

出 版 物：《现代隧道技术》 (Modern Tunnelling Technology)

年 卷 期：2023年第60卷第5期

页      面：262-268页

核心收录：

学科分类：08[工学] 0805[工学-材料科学与工程（可授工学、理学学位）] 

基　　金：国家重点研发计划项目(2021YFC3002004) 上海市“科技创新行动计划”社会发展科技攻关项目(20dz1202600) 

主　　题：新型S32001双相不锈钢 波纹板 足尺试验 抗弯力学特性 平截面假定 数值模拟 

摘      要：为探究新型S32001双相不锈钢波纹板结构在隧道加固领域的优势,开展新型不锈钢波纹板与Q235碳素钢波纹板的纯弯加载试验,对比分析二者的力学响应,建立与试验对应的三维精细化有限元模型,验证模型的合理性并开展敏感性分析。结果表明:(1)Q235碳素钢波纹板跨中最大弯矩为11.8 kN·m,新型不锈钢波纹板跨中最大弯矩为15 kN·m,其承载性能优于Q235碳素钢波纹板,且刚度更高,延性更强。(2)Q235碳素质钢波纹钢板加载过程中弹性变形阶段的截面应变符合平截面假定,进入塑性阶段后因波纹板波谷产生较大塑性应变而不再符合;新型不锈钢波纹板加载全过程截面应变均基本符合平截面假定。(3)新型不锈钢波纹板的跨中抗弯刚度和极限承载力随轴力的增大而增大,N=100 k N时的跨中极限弯矩比N=0 kN时的提高28.6%。