方拱形波纹钢管廊弯矩解析解及断面参数研究

方拱形结构因空间利用率较高而广泛应用于我国地下综合管廊的建设中,但其结构承载特征、力学机制及相关设计方法研究尚少。为研究方拱形波纹钢管廊结构弯矩的解析计算理论以及合理的断面形式,利用结构力学、土力学基本理论和相关规范,推导方拱形波纹钢综合管廊的弯矩解析解,并用二维平面应变模型对弯矩解析式的正确性进行验证,同时建立不同管顶覆土深度的方拱形波纹钢管廊三维地层-结构有限元数值模型,将数值分析结果与弯矩解析式计算的弯曲应力进行对比,分析弯矩表达式的适用覆土深度,基于弯矩解析表达式对管廊断面参数进行优化分析,并给出推荐断面参数范围。研究表明:1)方拱形波纹钢综合管廊的弯矩解析解与数值解相吻合,理论计算的弯矩与数值解的最大误差为5.79%;2)弯矩解析表达式的适用覆土深度为H≤10 m;3)针对依托工程,计算结果表明管廊断面矢跨比、顶板和侧板跨度比均处于0.6~0.8,管廊结构弯矩分布较合理,有利于保障结构安全。

大蒜生长期水肥管理技术研究

科学合理的水肥管理对保障大蒜产量和品质至关重要。基于此,针对大蒜生长期的水肥需求特征、水肥管理技术及优化措施展开分析,以期通过水肥一体化技术和大蒜关键生长期的精细化管理,提高大蒜的产量与品质,实现资源利用最大化。

隧道病害研究现状与进展

根据国内外隧道病害研究现状,笔者对隧道病害研究方法和特点进行了分析与综述,结合隧道健康诊断与维修加固需要,指出了目前研究中存在的问题,在此基础上,提出了病害研究的总体思路。

大坂山隧道病害处治工程工艺设计与实证分析

在国道227线控制工程大坂山隧道病害检测基础上,综合考虑高寒隧道工程地质、水文、气候等自然特征和原隧道施工工艺、施工工法、运营养护等人为因素,分析了渗漏水、衬砌裂缝、低温冻融、混凝土材料劣化等病害演化过程,以及各种不良因素在高寒隧道病害演化发展过程中所起的作用。在病害成因分析的基础上,介绍了大坂山高寒隧道渗漏水、保温、衬砌加固等病害处治的基本原则、思路和具体措施,为后续类似高寒隧道和寒区隧道的病害处治提供经验和借鉴。

大坂山高寒隧道病害检测与状态评定

根据青海省国道227线大坂山高寒隧道病害类型、分布等特征,设计隧道病害检测方案,并进行病害检查和检测。在专项病害检测结果的基础上,深入分析隧道运营条件、工程地质、水文地质及气候特征,进行病害成因分析和隧道运营状态评定,并给出隧道养护和处治建议。为类似隧道工程病害检测和状态评定工作提供借鉴。

某运营高速公路隧道衬砌坍塌病害检测及快速处治

通过对某高速公路隧道衬砌掉块事故现场的检测及对原设计施工资料的调查,深入分析隧道衬砌坍塌体具体特征和产生原因。在此基础上设计坍塌体的快速处治技术方案,及时有效地进行病害处治,对于类似隧道工程的病害快速检测处治具有借鉴和指导意义。

平阳隧道突泥涌水灾害处治设计与施工

结合平阳隧道施工过程中出现的突泥涌水灾害特征,在补充地质勘查、物探勘测、水文观察的基础上,按照"以堵为主,控制排放"的原则,综合溶洞裂隙回填、注浆堵水、控制排放、加强支护、水压结构监测多种措施,对突泥涌水段进行灾害处治,为后继富水承压隧道设计施工提供借鉴。

公路隧道裂损病害快速加固及修复技术探讨

隧道衬砌裂损是公路隧道最常见病害,如何尽可能在不间断交通、减少影响交通的情况下,进行隧道快速病害处治,是隧道工程中面临的难题。总结以往隧道衬砌裂损加固处治技术,并结合快速修复不间断交通的技术要求,探讨不同衬砌裂损快速处治技术在快速处治方面应用的可能性,提出不间断交通的隧道衬砌快速加固修复过程中值得注意的问题,为隧道衬砌快速加固修复技术的发展奠定基础。

存在衬砌背后空洞的隧道计算模型研究及应用

本文根据公路隧道衬砌背后空洞病害特征,在病害成因、病害形成过程与机理分析的基础上,利用接触方法建立了包含衬砌背后空洞的隧道计算模型,并初步分析了空洞形状参数对衬砌结构围岩压力和安全系数的影响。

存在衬砌病害的隧道计算模型研究与应用

本文根据存在病害时衬砌结构几何特征、承载机理,基于荷载结构方法建立了存在裂缝、厚度不足、材料劣化3类病害的隧道计算模型,并编制了相关计算程序,为分析病害对衬砌结构的承载特征和安全性的影响规律提供了理论依据,为运营隧道状态评定及病害处治奠定了基础。

衬砌存在裂缝的隧道力学模型及机理研究

衬砌裂缝是隧道工程中最常见的病害,严重时会影响隧道的运营安全,准确评价存在裂缝衬砌结构安全状况是隧道工程师面对的难题。通过分析隧道裂缝病害力学和几何特征,利用接触理论模拟裂缝面的接触摩擦作用,基于地层—结构方法建立了包含纵向裂缝的隧道计算模型,并综合钢筋混凝土理论和脆性材料断裂判据,建立了存在裂缝的隧道衬砌结构安全性评价方法。在计算模型和评价方法的基础上,分析了裂缝角度对衬砌结构安全的影响,计算结果表明,裂缝角度是决定衬砌结构稳定性的重要参数。算例分析表明,该计算模型和评价方法简便易行,意义明确,对深入理解和分析裂缝面承载机理具有指导意义,对存在裂缝的隧道病害检测和状态评定具有借鉴和指导意义。

公路隧道裂损病害快速加固及修复技术探讨

隧道衬砌裂损是公路隧道最常见病害,如何在常规衬砌裂损处治技术的基础上,结合城市干道隧道及高速公路隧道运营特点,尽可能在不中断交通、减少影响交通的情况下,进行隧道病害快速处治,是隧道工程中面临的难题。总结以往隧道衬砌裂损加固处治技术,同时结合快速修复不间断交通的技术要求,探讨不同衬砌裂损快速处治技术在快速处治方面应用的可能,提出了不中断交通的隧道衬砌快速加固修复过程中值得注意的问题,为隧道衬砌快速加固修复技术的发展奠定基础。

基于影像及小波变换的桥梁损伤识别

桥梁损伤定位和定量分析是桥梁健康监测的难点,为提高桥梁结构损伤位置识别的精度及准确性,利用位移模态对结构局部损伤的敏感特性,提出基于影像和小波变换的桥梁损伤识别新方法,通过工业相机获取悬臂梁振动形态,利用模版匹配方法提取结构动态位移响应及模态参数,对位移模态进行小波变换,建立小波系数平方差的损伤指标识别结构损伤位置。通过室内悬臂竖梁振动实验,对全域测点的振动衰减信号快速傅里叶变换成功获取了结构的模态振型,与数值模拟结果比较表明试验获得一阶固有频率最大误差为2.202%,二阶固有频率最大误差为3.182%,表明所提方法用于结构位移测量的可行性以及测量精度的可靠性;在此基础上利用小波系数平方差的明显突峰特性可准确识别结构单损伤、多损伤的存在,并能准确定位损伤位置。研究表明,所提方法可以准确识别不同位置、不同程度的单损伤和多损伤,具有远距离、非接触、高精度、高效快捷、可多点监测提升振型空间分辨率等优点,为桥梁结构全域损伤识别提供了一种新方法。

大坂山高寒隧道病害处治工程

根据大坂山隧道病害类型和分布特征,结合高寒隧道地质、水文、气候等自然特征和原隧道施工工艺工法,介绍了大坂山高寒隧道病害处治的原则、思路和具体措施。通过套拱加固、地下水引排、重设保温系统处治措施,对大坂山高寒隧道进行了病害处治,为后续类似高寒隧道和寒区隧道的病害处治措施提供经验和借鉴。

公路隧道施工安全智能远程监控技术研究

复杂地质条件下的安全施工及防灾救灾历来是公路隧道施工的重点。基于隧道施工安全智能远程监控需要,提出通过实时监控洞内隧道地质变化情况、围岩变形与荷载、地下水、有毒有害气体、现场施工人员状态、安全防护设施状态等信息,以远程、实时、准确、有效的监控与隧道施工安全相关的技术指标和洞内安全状态,并根据实际需要提出监控内容和要素体系,建立监控系统工作流程。研究成果对于保障隧道工程施工安全,促进管理部门对传统的监管模式升级,有效提高质量和安全监管工作水平,具有重要的实用价值和指导意义。

重庆市6座城市隧道病害检测及思考

根据重庆市内6条城市隧道病害检测评估结果,考虑隧道修建技术水平、运营时间、病害特征等影响要素,总结分析了城市隧道目前存在的问题和安全隐患,对城市道路隧道的病害形成原因进行了深入分析,并就隧道病害成因和处理方法进行了探讨。

波纹钢管廊结构设计关键技术分析与问题探讨

波纹钢管廊结构具有受力性能优、施工时间短、造价低、环保性能好等优点。为深入了解波纹钢管廊结构的承载机制、破坏特征及装配化技术、规范化断面形式、土体加固方法及措施等关键设计方法,对美国、加拿大、澳大利亚等公路、铁路工程中的排水沟、地下通道、立交工程中波纹钢管道结构的应用情况进行介绍,分析梳理波纹钢管道在国外的工程应用、规范编制、技术特征和设计施工方法,并对波纹钢管结构的荷载计算、强度验算、设计流程和方法进行详细分析。结合国内波纹钢管廊建设技术的发展需要,从建设环境、结构断面形式、装配化、围护土体加固、最小埋置深度等方面探讨波纹钢管廊建设中存在的问题及发展趋势,提出对波纹钢管廊建设关键技术的研究建议。

关节软骨两相多孔介质非线性模型的有限元方法

基于混合物理论的两相多孔介质模型可以准确描述关节软骨的力学行为 ,关节软骨的渗透率与固体相体积应变相关。本文研究这一模型的非线性有限元法。具体采用伽辽金加权残值法得到有限元平衡方程 ,编制了有限元程序 ,进而对关节软骨围限压缩蠕变和应力松弛行为进行了数值模拟。与视渗透率为常数的线性模型的计算结果比较表明 ,在变形较大时 ,渗透率随固体相体积应变变化这一非线性效应不容忽视。

关节软骨力学行为的数值模拟

关节软骨为一由骨胶原和蛋白聚糖固体相和孔隙流体相组成的多孔材料 ,其可以用基于混合物理论的两相多孔介质模型准确描述。作者采用有限元数值方法分析关节软骨围限压缩蠕变和应力松弛问题 ,得到软骨组织在蠕变和应力松弛过程中 ,固体相和流体相的速度、固体相的有效应力以及孔隙压力等随时间的变化规律。所得到的结果可以为人工软骨材料和人工关节的研制提供理论参考 。

衬砌存在裂缝的隧道力学模型研究及应用

衬砌裂缝是隧道工程中最常见的病害,准确评价存在裂缝的衬砌结构安全状况是隧道工程师面临的难题。通过隧道裂缝病害力学和几何特征分析,利用接触理论模拟裂缝面的接触摩擦作用,基于地层-结构方法建立含纵向裂缝的隧道计算模型,并综合钢筋混凝土强度理论和脆性材料断裂判据,建立存在裂缝的隧道衬砌结构安全性评价方法,在计算模型和评价方法基础上,分析裂缝角度对衬砌结构安全的影响。计算结果表明,裂缝角度是决定裂缝表面摩擦接触状态的重要参数,是决定裂缝扩展及衬砌结构稳定性的重要因素,该结论对深入理解和分析裂缝面承载机理具有指导意义,对存在裂缝病害的隧道病害检测和状态评定具有借鉴作用。