地表超载作用下锈蚀盾构隧道结构易损性分析

地表超载是威胁盾构隧道结构安全运营的重要因素,且随着隧道服役时间的增长,钢筋锈蚀导致的盾构隧道性能劣化可能进一步加剧地表超载作用下结构损伤破坏的风险.鉴于此,提出了地表超载作用下锈蚀盾构隧道结构易损性分析方法,以软土地区某典型浅埋盾构隧道为例,建立了地表超载作用下锈蚀盾构隧道管片三维精细化有限元分析模型,考虑地层抗力系数与土体重度的不确定性开展了数值分析;在此基础上,以接头张开量为损伤指标,采用双参数对数正态分布模型建立了地表超载作用下锈蚀盾构隧道结构易损性曲线,揭示了超载和钢筋锈蚀率等因素对隧道结构易损性的影响规律.研究结果表明,隧道易损性概率随地表超载水平与钢筋锈蚀率的增大而增大;当地表超载较小时,钢筋锈蚀率对隧道易损性的影响更为突出;同一工况下,隧道腰部接头相较于拱顶或拱底接头具有更高的损伤概率.

对中国高校平均学分绩点制度的思考与建议

随着中国高等教育国际化进程的持续推进,源于欧美高校成绩评价体系的平均学分绩点已成为中国高校学业水平评价的主要指标。由于其与学生的评奖评优、免试研究生推荐、境内外升学等切身利益密切相关,从而引发了广泛的关切。针对当前中国高校在课程百分制成绩与绩点的转换方法上存在的利与弊进行了思考,并基于学习成效的科学评价,提出了推动中国高校与欧美高校在学生学业水平评价体系上接轨的建议。

人员通行角度下城市内涝地下工程韧性评价

近年来城市极端暴雨内涝事件频发,给地下工程的安全及韧性带来了巨大的挑战。鉴于此,本文提出了一种暴雨内涝条件下城市地下工程韧性评价方法。首先,通过暴雨情景模拟,研究了地下工程进水过程的规律。其次,从人员安全通行率的角度建立了暴雨内涝条件下地下工程性能函数,揭示了不同进水情况下地下工程可通行的性能变化规律,提出了从安全通行角度出发的地下工程韧性指标定量计算方法。最后,通过典型案例进行了方法应用,考虑暴雨重现期和挡水设施等因素,揭示了暴雨内涝条件下典型地下工程韧性的变化规律。研究结果表明:暴雨内涝条件下,地下工程韧性随暴雨强度增加而减小,随挡水设施高度增加而显著增加。

软土地区浅埋大直径盾构隧道管片上浮规律及预测:以上海机场联络线工程为例

为探究软土地区浅埋大直径盾构隧道管片上浮规律及其影响因素,依托上海机场联络线浅埋大直径盾构隧道工程案例,基于实测数据分析了盾构姿态变化对管片上浮的影响,揭示了管片上浮量与施工参数之间的相关关系,提出了考虑多因素的管片上浮非线性预测方法。研究结果表明,管片上浮主要可分为脱出盾尾前初始偏差及变形、快速上浮(盾尾5环)、缓慢上浮(盾尾5~15环)和沉降等4个阶段;盾构姿态、管片姿态与超挖是影响管片上浮特性的重要因素;管片上浮量与平均推力、盾构仰角、平均推进速度呈正相关,与上下盾尾间隙差呈负相关,采用多元非线性拟合方式可以综合考虑多因素较好地预测管片上浮量。本文相关研究可为大直径盾构隧道施工过程中上浮预测与控制提供参考。

循环荷载作用下土工格栅加筋黄土动力特性研究

【目的】由于黄土所具有的结构疏松、抗剪性低,以及对水、力及震动都十分敏感等工程特性,故探究采用双向土工格栅对西宁地区黄土加筋前后土体动力性能的改善效果。【方法】采用GDS双向动三轴测试系统开展不同加筋层间距、不同围压、不同动应力幅值工况条件下加筋黄土的动三轴试验,分析循环荷载作用下加筋层间距对黄土动强度、动剪切模量、阻尼比等动力响应特性的影响,探讨分析加筋黄土动力响应特性的演化规律。【结果】结果显示:黄土动应变随着动应力的增大而增大,骨干曲线呈现应变强化型,并且骨干曲线随加筋层间距的减小逐渐由曲线型过渡为直线型;随着加筋层间距的减小,黄土强度随之增大,随着围压和加筋层间距的增加,黄土幅值剪应力明显增大,动剪应变减小,阻尼比明显减小。【结论】结果表明:围压和加筋层间距对加筋黄土的动力特性具有显著的增强作用,且存在一个最优加筋层间距。研究成果可为西宁地区加筋黄土道路设计提供参考依据。

大直径盾构始发端头加固区域隧道变形差异特征实测研究

[目的]为保证盾构顺利始发,通常对始发工作井周围区域进行局部地层加固,导致加固区域两侧隧道变形存在差异,影响隧道结构安全,但目前变形差异特征及其规律尚不明确,因此有必要对大直径盾构始发端头加固区域隧道变形的差异特征进行实测研究。[方法]以上海市域铁路机场联络线大直径盾构隧道工程为例,基于现场实测数据,分析了始发工作井加固区域盾构掘进施工地面竖向变形、隧道竖向变形、隧道横向收敛的差异特征,分析了地层局部加固对软土地层大直径盾构隧道掘进差异变形的影响规律。[结果及结论]地层局部加固导致盾构隧道变形响应差异显著;地面竖向变形发展由非加固区的扰动沉降、卸荷隆起、固结沉降和相对稳定4个阶段,转变为加固区的扰动沉降、卸荷隆起和相对稳定3个阶段;对于隧道竖向变形,非加固区一侧以波动上浮为主,加固区以沉降为主,导致临界区域差异沉降达到0.022%L s(L s为隧道轴线两个监测点间距),超过管片结构差异沉降预警值;对于隧道横向收敛,加固区隧道结构呈竖鸭蛋变形特征,非加固区呈横鸭蛋变形特征;施工中,应重点防范临界区域管片结构差异沉降和差异收敛造成的环缝螺栓剪切破坏和螺栓孔混凝土损伤。

软土地区典型民防工程结构地震易损性分析

为揭示软土地区典型民防工程结构地震易损性变化规律,以某单建式民防工程为例,首先,基于ABAQUS有限元平台建立土体-民防工程结构系统非线性动力分析模型;其次,进一步考虑土体非线性特性和输入地震动的不确定性,通过数值模拟揭示民防工程结构易损性分析的合适地震动强度指标(IM);最终,建立软土地区典型民防工程结构地震易损性曲线。研究结果表明:1)峰值地面加速度(PGA)相较于其他地震动强度指标,其有效性和实用性较高,适合用于民防工程结构地震易损性分析;2)土层条件对民防工程结构的地震易损性有明显影响,土层越软,结构的易损性越高;3)软土地区民防工程结构在地震作用下有可能遭受严重破坏,随着地震动强度的增加,每种破坏状态的超越概率逐渐增加并接近100%。

寒旱环境灌木根系增强春融期边坡稳定性影响

春融期边坡极易发生热融滑塌现象,为研究植被根系与边坡冻融界面呈不同夹角α条件下边坡的潜在滑移面破坏形式、位移特征以及稳定性影响。结果表明:随融化深度的增加,春融期素土及根-土复合体边坡的等效塑性应变贯通带越明显,易沿着冻融界面发生平面状滑塌;相比于素土边坡,春融期(3月份)根-土复合体边坡最大位移量减小约69.65%,春融期(4月份)根-土复合体边坡最大位移量减小约71.88%,且根-土复合体边坡位移的减少量随着α角的增大而呈增大趋势,表现出根系伸入冻融界面处时具有较强的固土能力;当根系与冻融界面夹角α由45°增大至90°时,根-土复合体边坡的安全系数呈增长趋势,且根系与边坡冻融界面垂直时,根系具有相对最大限度地增强春融期边坡固土护坡作用,可有效提高春融期边坡的稳定性。研究成果为探讨冻融界面处植物根系对春融期边坡稳定性具有理论研究价值和实际指导意义。

冻融循环作用下黄土累积塑性应变演变规律

为探究黄土路基在冻融循环和交通荷载耦合作用下的累积塑性应变变化规律,选取西宁地区重塑黄土为研究对象,采用GDS双向动三轴测试系统对其进行一系列动三轴试验,研究不同冻融循环次数、围压、动应力幅值以及频率对累积塑性应变的影响规律,并通过引入拟合参数建立考虑多因素的累积塑性应变预测模型。结果表明:累积塑性应变随冻融循环次数的增大而增大,在6次冻融循环后增长速率减缓且趋于稳定;减小动应力幅值和增大围压能显著抑制累积塑性应变的发展;加载初期累积塑性应变随频率变化不明显,随着振次的增加,频率作用凸显,累积塑性应变随着频率的增大而减小;基于试样的累积塑性应变演变规律,分别采用幂指数模型和对数模型进行拟合,发现后者拟合效果好;综合考虑4种因素对累积塑性应变的影响,建立累积塑性应变预测模型,并对试验的实测值与预测值进行对比,验证模型的可行性。研究成果可为季冻区黄土路基永久变形的计算提供理论参考依据。

干密度对定向剪切下重塑黄土力学特性影响研究

为研究不同干密度对定向剪切下重塑黄土力学特性的影响,采用英国GDS空心圆柱扭剪仪(HCA)对青海重塑黄土进行一系列定向剪切试验。试验保持平均主应力、中主应力系数和大主应力方向角不变,重点探讨干密度的变化对定向剪切条件下重塑黄土强度和变形的影响。试验结果表明:重塑黄土在定向剪切路径下破坏强度随着干密度的增大而增大;重塑黄土的八面体剪应变和主应变的开展模式受到初始干密度的显著影响;重塑黄土的归一化强度随干密度的增大呈现出近似线性增长的趋势;重塑黄土在剪切破坏后期的大主应力方向和应变方向不一致,存在明显的非共轴现象;在干密度为1.72 g/cm^(3)时,重塑黄土剪切破坏时的非共轴角超过12°。

主应力轴旋转条件下初始应力状态对冻结黏土动力特性的影响试验研究

为了揭示主应力轴旋转条件下初始应力状态对冻结黏土动力特性的影响,利用冻土空心圆柱仪实现了纯主应力轴旋转的圆形应力路径,在圆形应力路径基础上开展了一系列室内空心扭剪试验,研究了初始应力状态对冻结黏土累积塑性应变、应力-应变滞回圈和动模量的影响。结果表明:纯主应力轴旋转条件下试样承受的初始应力越大时,冻结黏土空心圆柱试样的累积塑性应变发展速率越快,产生的最终累积塑性应变也相对较大。另外,发现纯主应力旋转条件下随着初始应力的增大,冻结黏土试样轴向应力-应变和剪切应力-应变滞回曲线倾斜度增大,冻结黏土试样的轴向回弹模量和剪切模量也增大,且不同循环应力比下轴向回弹模量和剪切模量与静偏应力比之间呈线性关系。研究结果有助于完善寒区工程和人工冻结工程设计理论。

中主应力对击实黄土强度和变形特性的影响

为研究中主应力对击实黄土强度和变形特性的影响,利用空心圆柱扭剪仪对击实黄土进行主应力轴方向为0°的定向剪切试验,重点探讨中主应力系数b对剪切过程中击实黄土强度和变形的影响。试验结果表明,在不同中主应力系数下试样的广义剪应力-应变曲线发展模式基本相同,其曲线差异不显著,剪切后期试样表现出显著的延性特性。中主应力对击实黄土的强度影响较大,b=0.25时归一化强度最大,而b=0.5时最小。当b从0到0.25时强度增加;当b=0.25时强度达到峰值,随着b的继续增加,强度迅速减小;当b=0.5时强度达到最小值,随着b的进一步增加,强度先增大后减小。随着中主应力系数b的增加,击实黄土的有效内摩擦角呈现增大的趋势,强度参数在b=0时最小,b=0.75时最大,b=1(三轴拉伸)高于b=0(三轴压缩)。

土压力的位移和时间效应

首先 ,根据基坑开挖工程的特点 ,推导出考虑位移和时间效应的土压力计算公式 ,以便更好地模拟实际情况。其次 ,在弹性地基梁有限元计算程序的基础上 ,采用考虑位移和时间效应的土压力计算公式对土压力计算程序进行了修改以及对参数反演部分作了相应的修改。最后 ,在实际工程中进行了实用计算和分析。

公路路堤软土地基沉降的一维动态反演预测分析方法

根据Merchant一维黏弹性固结理论解析解，建立了路堤软土地基主、次固结沉降的简化反演预测计算公式，并提出了便于工程应用的动态反演预测分析方法．算例分析表明，该方法是可行的．

高原土木工程多元团队融合的《土力学》教学团队建设与实践

教学团队建设是本科教学质量工程中的重要内容,在"双一流"建设的背景下,《土力学》教学团队秉承多元团队融合协作的思想,以青海大学高原土木工程安全技术教学团队建设为例,结合地方高校特点,培养面向建筑工程、交通土建工程、工程管理行业的土木工程应用型人才,打造优势学科,提升团队整体教学水平,促进教师在教学、科研方面的实践锻炼,为使该教学团队为青海省建筑领域培养更多、更好高级技术人才,并发展成为服务于地方建筑行业的省级重点高水平团队,提供了新的思路与方法。实践表明:多元团队融合建设有效地提升教师的教学水平和科研能力,完善了《土力学》教学手段和方法,确保了人才培养质量,更好地满足了地方经济社会发展对高素质应用型人才市场需求。

高层建筑土钉墙和排桩基坑支护的设计和工程应用

针对基坑的不同工程特点,结合基坑排桩和土钉支护的工程实例,对排桩和土钉支护稳定性进行了分析研究和设计应用。实践证明,在进行基坑支护设计时,根据工程实际进行多种支护方式的综合运用是一种很好的处理方法。

高层建筑基坑管井降水系统设计与施工

以高层商住楼工程为例,介绍了管井降水设计与施工的方法和思路。实践证明,在进行基坑支护设计和施工时,采用管井降水系统是合理的。既满足了支护结构的安全,也确保了基坑施工顺利实施。

非极限状态下的土压力计算方法研究

根据基坑开挖工程的特点,推导出考虑位移和时间效应的土压力计算公式,更好地模拟实际情况.

桩基检测反射波法的数值模拟

推导了一维应力波传播过程中因波阻抗变化引起的桩顶质点速度响应,并用femlab动力有限元程序进行了数值模拟计算,为理想状态下分析各种缺陷对速度曲线的影响提供了可能。

影响基桩动测锤击效果的因素分析

振源是基桩动测中的一个重要环节,宽窄不同的脉冲振源会导致实测信号分辨率不同,进而影响桩体缺陷的测试。基于锤体的不同参数,对动力试桩的锤击效果进行仿真模拟研究,讨论了导致输入脉冲时域和频域变化的各种具体因素,结合力锤冲击脉冲的解析解与试验实测数据归纳出相关规律,提出了相应的锤加工、使用建议,并给出了力锤输入脉冲的拟合形式,具有较重要的理论及工程实际意义。