水平层状泥岩铁路隧道底鼓机理及解析方法研究

西南地区缓倾层状泥岩地层铁路隧道仰拱底鼓病害频发,当列车高速通过时因轨道不平顺导致晃车现象,严重影响列车行车速度及安全。针对缓倾层状泥岩铁路隧道底鼓病害问题,以YD隧道底鼓段为研究对象,通过对隧道底鼓段进行长期变形监测和理论分析,对缓倾层状泥岩铁路隧道底鼓特征及机理开展研究。研究结果表明:隧道左线、中心和右线道床板中心位置处测点底鼓明显,即仰拱中部底鼓量较大,底鼓严重区段6 a持续上鼓约69.75 mm,沿隧道纵向底鼓区段长度约40 m,而隧道两侧边墙墙脚处未发生变形;对于中薄层缓倾层状泥岩地层,在水平构造应力作用下,隧道仰拱底部缓倾层状岩体在弹性阶段向临空面发生一定程度的挠曲变形,隧道边墙围岩沿节理面发生水平剪切滑移变形,隧道拱顶部位围岩发生垂直层理面的弯曲变形,由于衬砌结构作用拱部围岩变形较小。依据隧道平底板受力特征,基于竖向及水平双向荷载作用的简支梁力学模型,建立缓倾层状围岩隧道底板底鼓力学解析模型,分析揭示了隧道仰拱最大底鼓变形量与弹性模量E和底板厚度h成反比,与竖向地应力σz,水平地应力σx和隧道跨度l成正比。研究成果可为类似工程隧道仰拱设计及底鼓治理提供理论依据。

多层RC框架结构倒塌阶段的简化模型分析

针对多层RC框架常因底层薄弱而倒塌,提出了两种适用于结构倒塌阶段模拟分析和振动台试验的结构简化模型.采用基于位移的等效单自由度体系计算方法,验证了刚体模型的适用性.应用OpenSees有限元分析,分析了21个RC框架在8个影响因素下简化模型与原结构震害侧移的差别.结果表明在结构严重破坏至倒塌阶段,两种简化模型的侧移与原结构差别较小.对比两种简化模型,刚体模型的底层侧移更接近原结构,可用于结构的快速倒塌分析;单层简化模型可为振动台倒塌模拟试验在成本控制上提供参考.

底层框架砌体结构房屋震害特征及抗震对策

底层框架砌体结构房屋为上刚下柔结构体系,在"5·12"汶川地震中遭受了严重破坏.通过对汶川地震中此类房屋震害特点进行总结,分析了相关震害产生的原因.对某工程实例在底层设置不同数量抗震墙以实现第二层与底层侧移刚度比的定量计算,分析不同侧移刚度比对结构薄弱层出现位置的影响,并对此类房屋建筑设计提出了几点建议.

抗侧刚度比对底框砌体房屋抗震性能的影响

底框砌体房屋由于底部空间的灵活性广泛应用于临街建筑中,但此类结构在历次地震中破坏严重。特别是当刚度分布不当时易引起薄弱层转移,发生过渡层先于底层的破坏。本文以底框砌体结构房屋为研究对象,建立了4种不同抗侧刚度比底框砌体结构房屋有限元模型,通过大震作用下的结构弹塑性时程分析,得到了结构变形规律,探究了过渡层破坏机理和薄弱层转移原因,并在此基础上对抗侧刚度比值下限值提出了建议。研究结果将为此类房屋的结构设计和加固改造提供技术参考。

中小学建筑应用柱顶隔震技术的有关问题分析

底层柱顶隔震房屋工程应用较少,以底层架空的多层框架结构中小学建筑为背景,进行底层柱顶隔震技术应用的方案选择。同时,讨论相关的结构、构造设计及工程综合效益。分析表明,合理地选择底层结构方案(独立柱、框架柱带拉梁),能满足结构安全又达到基本不影响架空层的建筑功能。结果可为类似底层柱顶隔震房屋的建设提供参考实例。