盾构隧道EPDM橡胶密封垫本构参数试验研究

doi:10.3973/j.issn.1672-741X.2017.07.006

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隧道建设（中英文） ›› 2017, Vol. 37 ›› Issue (7): 816-821.DOI: 10.3973/j.issn.1672-741X.2017.07.006

盾构隧道EPDM橡胶密封垫本构参数试验研究

秦正贵^{1, 2}

（1. 河海大学土木与交通学院，江苏南京 210098； 2. 中铁第六勘察设计院集团有限公司，天津 300308）

收稿日期:2016-11-03 修回日期:2017-04-21 出版日期:2017-07-20 发布日期:2017-07-26
作者简介:秦正贵（1981—），男，湖南衡阳人，河海大学岩土工程专业在读博士，高级工程师，主要从事隧道及地下工程勘察设计和研究工作。Email： qzghhu@163.cm。

Experimental Study of Constitutive Parameters of EthylenePropyleneDiene Monomer (EPDM) Rubber Gasket Used in Shield Tunnel

QIN Zhenggui^{1, 2}

（1. College of Civil and Transportation Engineering, Hohai University, Nanjing 210098, Jiangsu, China; 2. China Railway Liuyuan Group Co., Ltd., Tianjin 300308, China）

Received:2016-11-03 Revised:2017-04-21 Online:2017-07-20 Published:2017-07-26

摘要/Abstract

摘要：

为合理确定盾构隧道接缝EPDM弹性密封垫橡胶材料的本构模型及其参数，采用CMT4304型微机控制电子万能试验机，进行单轴拉伸试验和单轴压缩试验，并利用ABAQUS有限元分析软件对试验数据进行分析，从模型符合性和材料稳定性2方面进行评价，得出常用硬度EPDM橡胶材料的推荐本构模型及其参数。结果表明：邵尔硬度为45 HA和60 HA的EPDM橡胶，采用Arruda-Boyce 或van der Waals本构模型较合适；邵尔硬度为55 HA的EPDM橡胶，采用Arruda-Boyce 或Yeoh本构模型较合适；邵尔硬度为65 HA的EPDM橡胶，采用Mooeny-Rivlin本构模型较合适。

关键词: 盾构隧道, EPDM橡胶, 防水, 本构模型, 邵尔硬度

Abstract:

In order to rationally determine the constitutive model of ethylenepropylenediene monomer （EPDM） elastic rubber gasket used of joints in shield tunnel and its parameters, a CMT4304 electronic universal testing machine controlled by microcomputer is adopted so as to complete the uniaxial tension and uniaxial compression test; and ABAQUS is used to analyze the experimental data. Considering the compliance and the stability of the material, the optimal constitutive model of the commonly used EPDM rubber material and its parameters are recommended. The results show that: 1) The ArrudaBoyce or van der Waals constitutive model is proposed to describe the EPDM rubbers with Shore hardness of 45 HA and 60 HA. 2) The ArrudaBoyce or Yeoh constitutive model is proposed to describe the EPDM rubber with Shore hardness of 55 HA. 3) The MooenyRivlin constitutive model is proposed to describe EPDM rubber with Shore hardness of 65 HA.

Key words: shield tunnel, ethylenepropylenediene monomer （EPDM） rubber, waterproof, constitutive model, Shore hardness

中图分类号:

U 454

秦正贵. 盾构隧道EPDM橡胶密封垫本构参数试验研究[J]. 隧道建设, 2017, 37(7): 816-821.

QIN Zhenggui. Experimental Study of Constitutive Parameters of EthylenePropyleneDiene Monomer (EPDM) Rubber Gasket Used in Shield Tunnel[J]. Tunnel Construction, 2017, 37(7): 816-821.

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盾构隧道EPDM橡胶密封垫本构参数试验研究

Experimental Study of Constitutive Parameters of EthylenePropyleneDiene Monomer (EPDM) Rubber Gasket Used in Shield Tunnel

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