FRP加固盾构隧道纵缝接头试验研究

以FRP加固盾构隧道纵缝接头为试验对象,采用足尺试验方法对加固及未加固的纵缝接头的受力性能及其破坏形态分别进行比较,得到FRP加固接头的破坏机理,并对其加固效果进行总体评价。试验结果表明:在FRP材料黏结良好的情况下,加固接头的转角刚度能够得到提升。

钢板-混凝土组合结构加固盾构隧道衬砌结构极限承载力足尺试验

提出钢板-混凝土组合结构加固盾构隧道衬砌结构的加固方法,该方法采用钢板作为加固材料,钢板与原衬砌结构的界面黏结采用栓钉、植筋、化学锚栓和钢纤维混凝土组合而成的物理界面黏结。其中,焊接于钢板表面的栓钉作为钢板与钢纤维混凝土之间界面的抗剪连接件,植入原混凝土衬砌内表面的植筋作为原混凝土与钢纤维混凝土之间界面的抗剪连接件,化学锚栓提供钢板与原混凝土之间的径向抗剥离力,而采用钢纤维混凝土作为钢板与原混凝土衬砌之间的填充材料,其具有良好的抗裂性能与耐久性。这种界面黏结形式相比传统盾构隧道加固方法中由环氧树脂形成的化学界面黏结,提高了界面的强度、延性以及耐火性,改变了传统盾构隧道加固方法中,结构破坏源自局部界面黏结脆性破坏的破坏模式。以通缝拼装盾构隧道为加固对象,对加固试件进行模拟上部堆载作用下考虑二次受力的整环足尺静力加载试验,分析结构整体的受力过程、破坏模式和极限承载力等,探究钢板-混凝土组合结构加固法对于提高结构受力性能的作用,并将试验结果与内张钢圈加固法进行比较。研究表明:采用钢板-混凝土组合结构加固法加固盾构隧道,保证了界面黏结的有效性,极限承载力状态下,界面黏结良好,使得加固材料与原混凝土衬砌结构能够共同工作,提高了各类材料(钢板、螺栓等)的利用率,结构整体破坏模式具有良好的弹塑性;相比于内张钢圈加固法,钢板-混凝土组合结构加固法的钢材用量减少了29.4%,而结构极限承载力提高了31.1%,结构延性增加501%。

UHPC加固盾构隧道衬砌结构试验

为了研究超高性能混凝土(UHPC)加固盾构隧道衬砌结构性能,首先开展了UHPC材料抗压、抗拉试验研究,然后将其应用于加固盾构隧道衬砌结构,并开展了加固结构的极限承载力足尺试验研究。该加固方法包括以下步骤:在隧道管片内表面进行凿毛处理,在凿毛后的内弧面植入弯筋和化学锚栓,清理凿毛表面,最后在内弧面浇筑0.06m厚UHPC。未加固衬砌结构整环外径6.2m,环宽0.6m,管片厚度0.35m。加固结构通过外弧面上均匀分布的24个千斤顶进行加载,这些千斤顶分为3组,分别控制其荷载大小,以模拟地层的不均匀压力。标准养护条件下,UHPC 18d龄期(足尺试验龄期)的抗压和抗拉弹性极限强度分别达到138MPa和12MPa。加固整环结构的弹性极限由腰部外弧面的混凝土开裂控制,结构破坏是由于原管片接头位置出现4个塑性铰,致使结构变成可变机构。通过分析试验结果以及对比现有加固技术,得到如下主要结论:①UHPC材料的拉压力学性能对养护湿度的依赖性较小,材料存在明显的应变强化现象;②UHPC加固隧道衬砌结构极限承载力由管片接头部位性能控制;③UHPC自身的材料性能得到充分利用,但原隧道管片的材料性能尚未得到充分发挥;④相比未加固结构,初始结构刚度提高1个数量级,结构弹性极限提高了115%,UHPC加固结构承载力和传统的钢板加固相当。

无人驾驶小车的地图驱动机制研究

随着无人驾驶技术的快速发展,导航地图的服务对象逐渐由人类向以无人驾驶汽车为代表的机器过渡,但细节信息不足、更新频率与精度较低的传统导航地图已无法满足无人驾驶技术对其的应用需求,因此,高精度地图的作用日益突出。然而,高精度地图在无人驾驶中的作用机制尚没有很清晰的分析。基于高精度地图视角,研究并设计了高精度地图在无人驾驶系统中驱动机制的技术框架,从感知、高精度定位、路径规划、车辆控制4个方面,探究了高精度地图在无人驾驶中的作用、驱动原理和机制,并通过设计无人驾驶小车系统及制作高精度地图等对其进行了验证。此研究在一定程度上完善了无人驾驶领域的理论支撑,并从需求层面为高精度地图的后续发展提供了参考依据。

移动环境下的矢量地图快速显示方法

探讨了加速显示的相关理论与技术,总结出移动环境下的限制性,并提出一套加速策略,结合最新的硬件GPU（graphics processing unit）加速技术,最终让矢量地图在移动环境下也能快速高效地显示,提高了地图操作效率。