隧道横穿高烈度地震区滑坡衬砌减震效果评估方法试验研究

为评价高烈度地震区滑坡隧道减震结构的减震效果,利用振动台模型试验测试,得到不同强度地震波作用下试验模型的加速度和动应变等数据信息;结合试验模型宏观灾变变形特征,采用多指标评估方法,揭示隧道减震结构区域性空间动力响应特征;基于弹塑性效应定义隧道结构塑性减震系数(PDC),阐明隧道结构的损伤演化规律。研究结果表明:(1)滑坡体破坏表现出区域性损伤破坏的连续性,隧道结构的损伤部位存在区域性差异;(2)隧道结构不同位置的加速度、速度和位移到达峰值的次数和时间存在差异,隧道结构局部及整体的动态响应受不同频段地震波的影响;(3)海绵橡胶材料作为隧道衬砌减震层具有良好的减震效果,但不会改变隧道结构受损变化的形式和频谱响应特性;(4)隧道结构的损伤破坏具有明显的累积效应,整个过程可分为弹性变形阶段、弹塑性变形阶段和塑性变形阶段,实际隧道工程抗减震设计应防止隧道结构过早进入塑性变形阶段。研究成果可为高烈度地震区隧道穿越滑坡区的变形机理及防控措施设计提供一定的理论参考。

列车振动荷载下盾构隧道结构动态响应研究

盾构隧道衬砌在地铁列车长期振动荷载作用下产生各类动态响应,研究该动态响应对保障地铁安全运营具有重要意义。通过有限元建立了地铁盾构隧道三维精细化模型,详细模拟了衬砌管片和连接螺栓在列车振动荷载作用下的动应力变化情况。研究表明:列车振动荷载对盾构隧道衬砌的影响主要集中在衬砌封底块附近,该区域动应力可达衬砌其他部位的10倍以上;管片动应力受车速影响很小,但螺栓动应力与车速呈现正相关性;列车轴重对管片动应力影响巨大,管片动应力峰值与轴重近似呈正比例关系,螺栓动应力则与轴重呈现一定的正相关性;在周期性列车振动荷载的长期作用下,带初始裂缝衬砌管片的裂缝扩展呈现出混合型断裂特征,并最终发展成为张拉型局部裂缝。

考虑预应力提高效应的混凝土梁抗剪承载力

为研究预应力对混凝土梁抗剪承载力的影响,通过分析剪跨内中性轴处微元体应力和预应力对桁架模型倾角的影响,揭示了预应力水平分量对混凝土和箍筋抗剪贡献提高机理.基于试验数据,对主要影响因素进行无量纲分析和回归分析,提出了预应力对混凝土抗剪贡献提高系数的计算方法,叠加箍筋抗剪贡献和预应力竖向直接抗剪贡献,建立了预应力混凝土梁抗剪承载力理论计算公式.结果表明,所提公式形式简单,物理意义明确,可综合考虑抗剪承载力主要影响因素.利用414片预应力混凝土梁对公式进行验证,抗剪承载力试验值与计算值的比值均值为1.016,标准差为0.193,表明该公式可较好地预测预应力混凝土梁抗剪承载力.

地震高烈度区软岩隧道结构动力响应特性研究

研究目的:为研究地震作用下地震高烈度区软岩隧道加速度动态响应的基本规律,以拉林铁路杰德秀2号隧道工程为背景,设计进行了1∶50比例隧道结构模型的振动台试验。通过输入白噪声、EL波和汶川波,测试模型结构的动力响应,分析各个测点峰值加速度的放大系数随高程变化和不同地震烈度条件下的变化规律,并通过快速傅里叶变化得到功率谱频谱曲线,分析模型结构的加速度动力特性,对比各个加载工况下加速度频域响应曲线,研究模型结构频域动力响应的基本规律。研究结论:(1)地震高烈度区软岩隧道其场地高程效应的表现形式与一般场地表现不同;(2)随着地震动幅值的增大,各测点峰值加速度放大系数呈减小趋势,在0.15g加速度激励下表现出最大值,且不同频率特征地震波激励对高程效应形态的影响基本一致,仰拱处地震响应最大,在进行隧道抗震设防时,应加强对仰拱部位的抗震措施;(3)围岩土体对加速度放大效应较为显著,而隧道衬砌结构对加速度的放大效应效果不太明显,地层的响应特性在很大程度上决定着衬砌结构的地震响应特性;(4)功率谱密度曲线显示出不同地震波激励下模型结构响应峰值相差不大,但峰值所对应的频率值不同,高频段地震波对衬砌结构影响较小,低频段地震波对衬砌结构影响较大;(5)本研究成果可为地震高烈度区隧道抗震设计建设提供一定的理论参考。

膨胀土边坡桩板墙墙后减胀层设计研究

为探究桩板墙墙后减胀层弹性模量、厚度及布设高度对墙后减胀或减载效应的影响,利用2种常见类型桩板墙进行数值模拟,给出适用于实际工程的减胀材料及其尺寸参数,并通过现场试验进行验证。数值模拟及试验结果表明,使用小弹性模量(<10MPa)的聚苯乙烯(EPS)材料能合理优化桩、板受力,工程中推荐使用密度>16kg/m^(3)、厚度>30cm的EPS板材用于膨胀土边坡桩板墙墙后减胀或减载,建议在悬臂段通长布设。

复杂地形无人机测量土石方关键技术研究

本文主要针对近复杂地形及工程量较大的土石方测量等施工难题,结合近几年来快速发展的新型测量技术,深入分析总结无人机测量技术的特点、优势及具体操作要点,为同类工程施工提供依据及参考。