3D打印路径对混凝土拱桥结构力学性能的影响

• 作者: 唐归 孙晓燕 张治成 汪群 王海龙
• 来源期刊: 浙江大学学报（工学版）
• 学科: 工学
• 关键词: 3D打印 混凝土 拱桥 承载性能 CT扫描
• 年，卷（期）: 2020,（11）
• 所属期刊栏目: 土木工程
• 页码范围: 2085-2091
• 页数: 7页
• 分类号: TU375
• 语种: 中文
• DOI: 10.3785/j.issn.1008-973X.2020.11.003

摘要

为了分析打印路径对3D打印混凝土拱桥力学性能的影响机制,采用CT技术对3D打印混凝土进行微观扫描分析,探讨打印路径对成型后结构孔隙空间分布的影响规律,得到层间、条间缺陷层的近似孔隙率.基于数值模拟分析,对比纵向打印、组合打印、横向打印以及浇筑对混凝土拱桥结构承载性能的影响规律.结果表明:打印路径直接影响层间缺陷和条间缺陷的数量和分布,打印拱结构的承载能力与打印体的孔隙率线性相关.条间缺陷对承载能力的影响明显大于层间.纵向打印路径数值模拟与模型试验结果吻合良好,峰值荷载相对误差为8.0％,跨中位移相对误差为11.9％,破坏形态与失效位置一致.对于拱桥结构,纵向打印的缺陷类型以层间为主,且缺陷层总面积最小,承载力性能最好.