Page 90 - 2024年第55卷第3期
P. 90
３．２ 加载及监测方案 在对高压水道进行首次充水、运行和 表 １ 新型衬砌各结构的物理力学参数
放空时，衬砌承受着循环荷载。在实际运行工况中，衬砌受 材料 弹性模量?ＧＰａ 泊松比 厚度?ｃｍ
到内水、外水压力同时作用，在力的叠加作用下，衬砌受力 Ｃ１０混凝土 ８．５ ０．１５ １０．０
状态受内外水量值的影响而变，结合高压水道充水、运行及 钢板 ２０６．０ ０．２５ ０．３
放空阶段衬砌受力的主控因素考虑，为深入分析内水或外水
作用衬砌的受力变形机制，模型试验中仅进行单因素变化试验，在运行工况下只布置内水压力，与实
际工况有差别。因此，为模拟浇筑期、首次充水、放空期以及再次充水 ４个阶段，模型试验加卸载顺
序按图 ３进行，分为外水压力加卸载 （过程 ①）—内水压力加卸载（过程 ②）—外水压力加卸载（过程
③）—内水压力加卸载（过程④）４个部分。内、外水压力加载采用自主设计的具有伺服控制性能的高
压加载系统，如图 ４所示。
图 ３ 模型试验加载方案 图 ４ 模型试验加载装置
为监测新型衬砌变形与受力情况，在洞轴中间位置设置监测断面，具体为在混凝土和钢板处布置
应变计，在荷载边界处布置水压计（图 ５）。
图 ５ 传感器的布置及监测断面示意图
４ 结果分析
４．１ 应变曲线 试验过程中混凝土及钢板应变曲线如图 ６所示，其中受拉为正、受压为负。
由图可知，在第一次外水压力作用下（过程①），新型衬砌各部分均处于受压状态，压应变随整体
— ３ ３ —
８
