地震作用下面板堆石坝错台模型试验研究

地震的作用让面板堆石坝表现出了很强的加速度效应,它们在这种加速度反应之下出现了变形、崩塌以及残存物的变形和崩塌等现象。这些现象是对其进行有效分析的关键内容。针对容易发生地震的部分狭窄河谷地区的面板堆石坝,论文制作了相关的结构型式试验材料,该试验材料高1m,可以有效地模拟出面板堆石坝的实体的形状,然后再运用相关的试验方式和工具在地震作用下进行模拟试验。

新建隧道上穿既有隧道引起的剪切错台变形研究

采用剪切错台模型,研究新建盾构隧道上穿对下方既有地铁盾构隧道的影响。考虑新建隧道上穿时刀盘附加推力、盾壳摩擦力、注浆附加压力以及土体损失在既有隧道轴线处产生的附加应力,将既有盾构隧道简化为由剪切弹簧连接的弹性地基短梁,运用最小势能原理并采用合理的位移试函数,建立计算方程来求解既有隧道的竖向位移值、盾构环之间的错台量以及环间剪切力值,同时对相关参数采用控制变量的方式研究其对既有隧道的影响。研究结果表明:本文方法计算得到的既有盾构隧道竖向隆起值与实测值较为吻合;既有盾构隧道竖向位移最大值处的隧道错台量接近0,在竖向位移曲线的反弯点处隧道错台量和环间剪切力值最大;随着新建隧道的掘进,既有隧道的竖向位移、错台量和环间剪力值不断增大,最后趋于稳定;两隧道的轴线交角越小,既有隧道的竖向位移值就越大;两隧道的净距减小时,既有隧道的隆起变形会更加明显。

类矩形盾构隧道上穿施工引起既有隧道剪切错台变形研究

基于镜像法和Mindlin解,建立类矩形盾构隧道上穿施工计算模型,推导出土体损失、盾构正面推力、盾壳摩擦力和注浆压力在既有隧道轴线处产生的附加应力计算公式。采用剪切错台模型将既有隧道简化为由剪切弹簧连接的弹性地基短梁,运用最小势能原理得出既有隧道的竖向位移计算公式。依托工程实例,对比理论计算结果和数值模拟结果,验证本文计算方法的适用性。最后,分析既有隧道的竖向位移、环间错台量和剪切力随掘进施工的变化过程,并对工程中的关键参数进行敏感性分析。研究结果表明:相比于Winker地基梁模型,剪切错台模型计算结果与数值模拟结果更接近,验证了本文计算公式的正确性;随着新建隧道掘进,既有隧道的隆起变形、环间错台量和剪切力不断增大,在盾构机通过既有隧道轴线20 m后趋于稳定;在既有隧道隆起变形最大处,环间错台量和剪切力最小;在隆起变形曲线反弯点处,环间错台量和剪切力最大;随着隧道矩形长边宽度和土体损失间隙增大,既有隧道隆起变形增加,隆起拱宽度增加;随着既有隧道埋深增加,隆起变形减小,隆起拱宽度变化不明显。

水泥混凝土路面接缝错台转换模型构建分析

接缝错台是水泥混凝土路面非常普遍的病害之一,属于结构病害的一种,准确预估错台演化的基本规律有助于制定水泥混凝土路面保护措施。接缝错台转换的模型包括性能预测模型的发展、错台模型综合分析、基层参数的细化以及模型参数的隐性化,转换模型的构建主要包括错台分布状况、点对点的直接转换以及引入交通量参数的转换。本研究为我国错台模型的建立提供了必要参考,并进一步充实了相关理论基础及实践价值。

盾构穿越引起的既有盾构隧道纵向变形研究

研究既有隧道在新建隧道穿越时产生的响应,提出一种能准确预测既有隧道位移的计算方法。采用目前国内较为先进的转动错台模型,在考虑施工因素的附加荷载作用下,运用最小势能原理对既有盾构隧道在新建隧道穿越时的结构变形进行了分析预测。并分别选取了3个工程实例对新建隧道在不同穿越工况下本文方法的预测准确性进行了验证。研究结果表明:本文方法计算值与实测值较为吻合,能计算出既有隧道的竖向位移、环间的错台量、转角和剪切力,进而判断既有隧道结构的安全状态;既有隧道发生沉降时管片以错台变形为主,转动变形占比较小(约30%)。

传统混凝土路面破损程度对车辆动荷载的影响

由于水泥混凝土路面减振效果差,且随着车辆车速及载重的提高,混凝土路面破损状况常见且逐渐加重。以错台模型模拟道路破损,通过ADAMS数值模拟软件建立车辆动力学模型,研究了错台、车速和载重与车辆动荷载系数的关系,得到结论:(1)车辆动荷载系数与错台高度基本呈线性增长关系。当错台高度达到30 mm时,动荷载最大系数高达2.34,严重影响车辆行驶安全性和舒适性,同时力的相互作用导致路面错台的破损程度;(2)错台高度一定时,车辆动荷载系数与车速成正比;当错台达到一定值时,车速对车辆动荷载系数影响较小,错台高度成车辆动荷载系数主要影响因素;(3)错台高度一定时,车辆动荷载系数与载重成反比,且在车辆超载时,动荷载系有显著降低的趋势。