不同围岩和埋深条件下高地温隧道围岩稳定性影响研究

为了研究围岩等级及埋深对高地温隧道围岩稳定性的影响,以红河州建(个)元高速公路尼格隧道为工程背景,采用现场测试、正交试验及数值模拟相结合的方法,探讨围岩等级、埋深及温度对隧道围岩稳定的敏感性。研究结果表明:隧道拱顶沉降量随围岩等级及埋深的升高而增加,而隧道拱顶沉降量随围岩温度的增加呈先减小后增加的趋势,影响隧道拱顶沉降因素主次顺序为围岩等级、埋深及温度。将数值模拟与现场监测结果对比分析,验证数值模拟的可靠性及准确性。研究结果可为类似高地温隧道设计和施工提供参考。

基于黏弹性模型的长大纵坡路段力学响应分析

文中基于动态模量试验,确定了AC-13、AC-20和AC-25沥青混合料的松弛模量及松弛模量主曲线,根据松弛模量确定了黏弹性参数,创建可以模拟水平荷载和竖直荷载移动的有限元模型.结果表明:与横向剪应力、纵向剪应力相比,最大剪应力可以更好的表征路面的受力情况;最大剪应力的峰值通常出现在路面的上中面层;行车速度、水平力,以及温度对路面内部最大剪应力的影响程度分别为:水平力、温度,以及行车速度.建议,以及采取控制超载、对下坡路段上中面层材料进行特殊设计等方式,减少路面内部的剪应力,从而达到防治车辙的目的.

聚合物改性自密实混凝土的工作性能及力学性能

聚合物改性水泥混凝土具备较好的抗拉性能和耐久性,其应用较为广泛,而聚合物改性自密实混凝土的应用较少。本文主要针对环氧树脂改性自密实混凝土基本力学性能和工作性能进行研究,试验采用四种掺量(0%、5%、10%、15%,质量分数)的环氧树脂,得到不同环氧树脂掺量对改性自密实混凝土基本力学性能和工作性能的影响。结果表明:与普通自密实混凝土相比,当环氧树脂的质量分数为5%时,对抗压强度有一定的改善作用;当环氧树脂的质量分数为10%时,抗折强度增强效果最优;当环氧树脂的质量分数大于等于10%时,混凝土中大孔转变为微孔;当环氧树脂的质量分数达到15%时,环氧树脂会固化成团,破坏混凝土内部结构。自密实混凝土的弯曲韧性随着环氧树脂掺量的增加而提升。虽然环氧树脂的掺量较多时,会减小自密实混凝土的流动度,但适当增加减水剂可增大流动度。

类岩堆体地层结构特征与隧道围岩稳定性分析——以云南建(个)元高速公路他依隧道为例

为探究类岩堆体地层结构的复杂地质特性与基本结构特征,分析隧道施工大变形及塌方机制并研究隧道围岩稳定性特征,以云南建(个)元高速公路他依隧道为例,采用现场调研与踏勘,变形量测以及围岩压力监测等方法,从类岩堆体基本结构特征、隧道建设工程问题与稳定性支护措施3方面进行深入研究与总结。结果表明:类岩堆体围岩地层结构松散,成分复杂,极易受到开挖扰动作用影响,变形影响范围约为掌子面后方30 m;开挖后易出现大变形、塌方、初期支护结构破坏及突水突泥等灾害现象。开挖导致围岩变形与压力快速增大,最大变形接近350 mm,最大围岩压力350 k Pa,钢拱架内力超过250 MPa,中下台阶开挖会明显降低上部结构受力,且隧道断面内变形与受力具有极度不均匀性。通过增加预留变形量,加大钢拱架型号,提升初期支护结构强度与刚度,增设双层护拱与加强拱脚支撑,注重超前加固与注浆等联合措施,可以保证类岩堆体隧道施工的安全与稳定。

基于有限元的长大纵坡沥青路面力学分析

为研究在车辆载荷作用下长大纵坡沥青路面的动力响应规律,通过对交通量的调查分析,选择代表车辆进行后续研究。以车辆的平衡速度、轮路接触应力及沥青路面温度场为基础,通过Abaqus有限元模拟软件建立了沥青路面结构模型,选择坡度、温度场、装载率进行单因素分析。试验结果表明,坡度对沥青路面的动力响应影响较小,但温度和装载率对其影响较大:高温状况下基层层底拉应力较低温状况下增大约80%;200%装载率则较100%装载率增大基层层底拉应力约400%。对于文中所研究的路面结构,剪应变和剪应力峰值区域出现在路表下方6 cm附近,因此在路面设计施工时,可针对性提高中面层上部及中上面层连接处的抗剪切能力,以提高长大纵坡段的路用性能。

钢-混凝土-ECC组合梁受弯性能试验研究与有限元分析

为解决连续组合梁桥负弯矩区桥面板易于开裂的问题,提出了适用于连续组合梁桥负弯矩区的钢-混凝土-ECC组合桥面结构,将表面一定厚度的混凝土替换为混杂纤维ECC,提高连续组合梁桥负弯矩区耐久性。设计并完成了2根钢-混凝土-ECC组合梁和1根钢-混凝土组合梁的静力单调加载试验。结果表明:在纵向配筋相同的情况下,ECC组合桥面结构的屈服荷载和极限荷载高于传统组合结构的,开裂荷载远高于传统组合结构的,且裂缝数量减少、宽度减小。基于试验数据,对GB 50017—2017《钢结构设计标准》中组合梁负弯矩受弯承载力计算方法进行了修正并验证,计算值与试验值吻合良好。利用ABAQUS软件建立了钢-混凝土-ECC组合桥面结构有限元模型,进行试验模拟和参数分析,研究发现ECC厚度增加对各项指标提升效率呈下降趋势;配筋率与各项指标成正比;在短期荷载作用下,2层配筋的组合梁开裂荷载与3层配筋的组合梁接近,但屈服荷载和极限荷载有明显提高。