盾构隧道联络通道地震响应规律研究

联络通道与盾构隧道的连接处是隧道抗震的薄弱环节,但目前有关联络通道抗震性能的研究开展得还很少。对于隧道与联络通道连接部位这类典型的空间结构,三维动力有限元分析是最为有效的方法,而其中的人工边界条件和地震动输入方法是实现这一方法的关键技术之一。本文以显式形式将多次透射边界条件引入三维动力分析控制方程,采用分割算法分别求解边界节点和内部节点的响应,然后以对武汉长江隧道工程为背景,利用这种算法研究了隧道与联络通道连接处的地震响应规律,并对采用柔性搭接代替刚性接头和地基加固两种措施的减振效果进行了计算分析。

盾构隧道横向地震响应规律研究

盾构隧道衬砌是典型的装配式衬砌,各种类型接头的存在使得它与整体式衬砌的力学特性存在较大差异。将管片横向接头考虑为旋转弹簧、管片环间接头考虑为剪切弹簧的梁–弹簧模型能够真实地反映管片衬砌的力学行为,但该模型目前仅应用于静力及拟静力分析。将动力有限元方法和梁–弹簧结合起来,提出一种盾构隧道横断面地震响应分析的动力有限元计算模型和方法,这种方法能够有效地模拟地基与结构之间的动力相互作用,能够模拟不同管片接头形式及纵向拼装方式的影响,并且具有很高的计算精度和效率。随后利用该方法对武汉长江隧道工程盾构段典型横断面进行了隧道地震响应分析,研究了不同的结构及接头参数对结构受力与变形的影响规律以及地基加固的减振效果。分析结果表明,管片横向、纵向接头刚度以及管片厚度的改变对衬砌整体变形的大小影响较小,但对衬砌内力尤其是剪力和弯矩的影响显著,三者的增大都会增大结构的内力,而对盾构隧道周围的土体采取适当方法进行地基加固处理,能有效降低结构的内力和变形,减震效果显著。

多次透射边界在ANSYS软件中的应用

利用ANSYS二次开发语言APDL和UIDL语言编制了用户程序包,使ANSYS在进行土—结构系统动力分析时,通过每一步计算,都能够利用模拟无限域影响的人工边界条件———多次透射公式对边界节点的位移进行修正的方法,实现了多次透射边界条件在ANSYS中的应用。数值实验表明,这种方法能够提高ANSYS进行土—结构体系动力反应分析时的计算精度,同时,也简化了地震动输入的处理步骤。

CBCT髓室底3D重建在牙髓根尖周疾病中的应用

目的分析评估采用CBCT(锥形束计算机断层扫描,Cone Beam Computed Tomography)进行髓室底3D重建在牙髓根尖周疾病中的应用价值。方法对我院口腔科于2015年11月至2016年3月所做的15例磨牙CBCT使用On Demand 3D Dental软件进行3D髓室底重建并分析图像,与传统CBCT断层图像进行对比,观察其在临床中的作用。结果 CBCT髓室底3D重建技术能为临床医生提供直观信息,显著提高诊治效率。结论 CBCT髓室底3D重建可明确髓室底情况,确定根管口位置,为根管治疗提供优于传统CBCT断层图像的直观信息。

碘普罗胺在腮腺造影中应用的评价

目的:分析评估碘普罗胺在腮腺造影中的应用价值。方法:对53例使用碘普罗胺的腮腺造影进行评估,并与64例使用76%泛影葡胺的腮腺造影进行对照,观察其诊断价值、患者舒适度及操作难易程度有何差异。结果:碘普罗胺在腮腺造影的使用中,操作难度及患者舒适度明显优于76%泛影葡胺,两者的诊断价值无明显差异。结论:进行腮腺造影时,碘普罗胺可替代76%泛影葡胺成为首选造影剂。

一次性使用无菌冲洗器在腮腺造影中的应用

目的:分析评估采用一次性使用无菌冲洗器对干燥综合征患者进行腮腺造影新方法的效果。方法:对我院口腔科2014年4月-12月采用一次性使用无菌冲洗器进行的529例腮腺造影的图像进行分析,并回顾性的与同一技师在2013年6月-2014年3月使用特制的塑料导管进行的408例腮腺造影图像进行比较。结果:新方法中可用于诊断的图像为522例,合格率为98.6%;传统方法中,可用于诊断的图像为404例,合格率为99%,两者无显著性差异(P>0.05)。结论:应用一次性使用无菌冲洗器的腮腺造影新方法图像清晰,其合格率与传统方法接近,操作简单、经济实惠,并克服了传统腮腺造影有对患者存在不利隐患的问题。

盾构隧道地震响应及减震措施研究

文章提出了一种能够有效模拟盾构隧道衬砌管片动力行为的有限元计算模型,即用旋转弹簧模拟管片横向接头,而将多个管片环对应的剖面用剪切弹簧单元连接,从而模拟环间接头的多层平面应变分析模型。同时以显式形式将多次透射边界条件引入动力分析控制方程,以模拟无限域的影响。随后利用该方法对武汉长江隧道工程盾构段典型横断面进行了隧道地震响应分析,研究了不同的结构及接头参数对结构受力与变形的影响规律以及地基加固的减振效果。分析还表明,对盾构隧道周围的土体采取适当方法进行地基加固处理,能有效降低结构的内力和变形,减振效果显著。

中国强震动观测展望

强震动观测是震灾预防与地震应急的重要基础。本文在系统总结强震动观测的国际现状与发展趋势的基础上,结合我国的防震减灾实际需要和经济实力,提出了我国未来十年强震动观测的发展规划。

渗流的颗粒流细观模拟

本文基于颗粒流理论,运用PFC2D计算程序的FISHTANK函数库和FISH语言,定义了细观角度概念———流体域,并分别定义了流体域的流动方程和压力方程,将颗粒体与流体域耦合,推导出颗粒流理论显式求解的稳定条件,成功地对土中的渗流进行了模拟,得到了渗流过程中压力和流速的变化规律。结果表明,运用PFC2D程序模拟的渗流规律符合达西定律,这一结果为PFC2D在渗流和渗透破坏等方面的深入研究应用提供了一定的理论基础。

水平成层场地地震反应非线性分析

本文首先推导了李小军积分格式(中心差分与Newmark平均加速度法相结合)的增量形式,并据此离散动力平衡方程,同时,采用Pyke提出的土动力本构模型以及多次透射人工边界条件,提出了一种水平成层场地地震反应非线性分析的显式有限元方法,并据此编制了计算机程序。数值实验表明,这种方法能较好地模拟土层在强地震作用下的非线性特性。

ANSYS/LS-DYNA在地震工程中的应用

近年在国内很流行的大型通用程序ANSYS不但具有强大的前后处理功能、丰富的单元类型和材料库,而且该软件中有一个LS-DYNA模块采用了粘性边界(viscous boundary)来模拟无限域的影响,从而可以方便地、较准确地进行地基动力作用分析。国外利用ANSYS/LS-DYNA进行地基动力作用分析非常普遍,而国内还未见到将ANSYS/LS-DYNA用于地震工程。本文将介绍如何利用ANSYS/LS-DYNA进行地基动力作用分析,同时,由于软件中用于模拟无限域的粘性边界精度较低,本文提出采用精度较高的粘-弹性边界替换粘性边界,从而改善了计算结果。

基于耦合场分割算法的ANSYS二次开发及其应用

耦合场分割算法是当前研究的热点之一。本文首先对比研究了瞬态热传导方程和孔压增长消散方程,提出了一种适用于ANSYS二次开发的分割算法,并对2种不同的预测值计算模式对计算稳定性的影响进行了分析。然后,据之对ANSYS温度—结构耦合场模块进行了开发,形成了岩土工程有效应力计算模块。数值实验表明,这种方法具有较高的计算精度和良好的计算稳定性,并且能够充分利用现有程序资源,具有较高的工程应用价值。

液化场地地震反应的离散元数值模拟

采用一个描述饱和砂土中固相颗粒和液相流体耦合的离散元数值模型,固相颗粒采用离散元的颗粒流理论(PFC)模拟,液相流体通过求解平均Navier-Stokes方程的计算流体动力学(CFD)技术计算。采用上述模型数值模拟了在地震荷载作用液化场地的加速度、剪应力、剪应变时程以及超孔隙水压力和土层表面位移的发展过程。数值模拟结果表明,采用的DEM模型可以用于液化场地的地震反应分析。

盾构隧道动力有效应力分析方法研究

耦合场分割算法是求解Biot动力固结方程的一种有效的方法,它能够充分利用现有程序资源,并且在土介质渗透系数较小时能够有效地解决统一算法中容易出现的病态矩阵问题。然而,目前已经提出的Biot方程分割算法都是基于有限元离散方程形式的,难以直接应用于现在软件的二次开发。在对瞬态热传导方程和孔压消散方程的对比研究的基础上,推导一种能够在结构–温度耦合场分析软件(也可以在单独的结构场软件和温度场软件)上实现的Biot方程多次迭代串行分割算法,即在求解Biot方程的第n+1荷载步时,预先将孔压消散方程中的耦合项(未知量)用某种形式的预测值(已知量)代替,使孔压消散方程中的未知量只剩下节点孔压,从而可独立求解;再代入Biot方程的第1式,求出节点位移;如此循环迭代,即能以解耦的形式完成Biot方程的求解过程。这种方法对不同维数的问题、不同单元类型以及动力或静力问题都适用,并且额外编程量很少,十分便于推广应用和充分利用现有资源。数值算例结果表明,这种方法具有良好的精度和计算稳定性。最后,利用这种方法对武汉长江盾构隧道横断面进行动力有效应力分析,并对该工程地基的液化危险性进行评价。

软土地基上高填方对邻近建筑的影响及地基处理方法探讨

在软土地基上填筑土坡不仅影响到堆土本身的整体稳定和变形,而且会引起相邻的拟建建筑物较大的附加沉降及不均匀沉降、土体水平位移、桩侧负摩阻力等一系列的岩土工程问题。采用二维固结程序和有限元分析,对某高填土工程的地基处理研究,提出通过加强地基刚度、减小堆筑体荷载、合理安排施工顺序,先进行堆土,待变形稳定后再进行拟建建筑的施工,以有效地控制高填土对邻近建筑的影响。

ANSYS在云龙水库心墙堆石坝三维地震反应分析中的应用

对比研究了瞬态热传导方程和孔压增长消散方程,提出了一种利用ANSYS温度—结构耦合场进行土石坝有效应力动力分析的方法,这种方法通过动态调整材料参数,使总应力分析更加贴近实际情况,因此是一种改进的TT方法。这种方法具有很好的计算稳定性,适合用于长持时的地震反应分析。最后,利用这种方法对对云龙水库心墙堆石坝进行了动力计算,得到了有价值的结论。

下颌智齿拔除致慢性中央型下颌骨骨髓炎1例

下颌智齿拔除术后并发症多为术后疼痛及肿胀反应,在规范化拔牙步骤下拔除下颌智齿创面合并感染偶有发生,然而感染发展形成下颌骨骨髓炎尤其中央型颌骨骨髓炎较为罕见。现报告2012年12月至2016年4月我院1例典型下颌智齿拔除后引发慢性中央型下颌骨骨髓炎病例,并结合文献讨论慢性中央型下颌骨骨髓炎的发病机制及防治方法。

武汉长江隧道横断面地震响应分析

随着盾构法在隧道施工中越来越广泛的应用,其抗震性能的研究日益受到社会各界的关注。本文重点研究了武汉长江隧道工程盾构段横断面的地震响应规律。首先利用等效线性化方法对各典型地层构造处进行一维场地地震响应分析,以隧道所在土层的最大剪应变水平作为判断衬砌结构受力大小的依据,并选择危险控制断面。然后对该断面建立二维模型进行动力有限元计算,计算模型考虑了各类管片接头的影响及边界处能量的传输,能够有效地模拟土——结构系统的动力相互作用。计算表明在静力和地震共同作用下,隧道横断面的抗震性能满足要求。

土石坝地基液化分析的一种解耦方法(英文)

土石坝的液化稳定性评价一般都是基于Biot理论的。对于大型复杂问题,特别是当孔隙流体难以压缩或者土骨架的渗透性很低的情况下,采用耦合方法对Biot方程中的孔隙流体场和固体场同时进行求解往往是不经济甚至不可靠的。而对每个子场进行解耦求解是一种有效的方法。为了充分利用程序资源,着眼于能够应用于现有热–力学耦合场分析软件二次开发的解耦方法。首先对Biot方程和热–力学耦合场控制方程进行了对比研究,然后提出了一种多步迭代分割算法。该算法采用微分形式,对二维或三维问题、静力或动力问题都适用,能应用于各种单元类型。随后,应用这种新方法对上海青草沙水库围堤地基进行了液化分析,并得到了有价值的结论。

胞嘧啶-水分子氢键团簇结构特性理论研究

使用密度泛函理论B3LYP方法,在6-311++G(d,p)基组水平上,研究了C_4H_5N_3O·(H_2O)_n(n=1~3)分子团簇的基态结构及红外线光谱.通过对C_4H_5N_3O·(H2_O)n(n=1~3)分子团簇结构优化,获得了团簇的六种稳定结构.三种最稳定结构的分子团簇的红外光谱表明O—H…O和N—H…O氢键的形成使得O—H和N—H之间伸缩频率减小,发生了红移;O—H…N氢键使O—H之间的伸缩振动频率变大,发生了蓝移.AIM程序分析表明:电子密度ρ的强弱反映了红移和蓝移的大小.之后使用Veda4软件对C_4H_5N_3O·(H_2O)n(n=1~3)分子团簇红外光谱的振动频率进行了分析,并对振动频率进行了比较.