钢管超高强混凝土受弯力学性能试验研究

以官盛渠江大桥为依托,通过3组共6个受弯试件的模型试验,探讨钢管超高强混凝土(抗压强度f_(cu)=80.3~115.2MPa)的受弯力学性能,研究混凝土强度对钢管超高强混凝土的抗弯承载力、变形特征与失效模式的影响。试验结果表明:钢管超高强混凝土的受弯破坏模式与普通钢管混凝土相同,主要为挠度过大而失效,呈整体弯曲破坏,受压区有局部鼓屈;试件进入屈服阶段后,承载力降低较少,具有很好的弯曲延性性能;管内混凝土主要对钢管提供横向约束,避免钢管过早受弯压陷屈曲;在截面含钢率一定时,管内混凝土强度增长对钢管超高强混凝土受弯构件的受弯破坏模式、承载力与延性性能的影响较小。

曲线公路隧道交通风力非稳态模拟研究

为分析小半径曲线隧道对交通风力的影响,采用移动网格和滑移交界面技术对半径600 m的曲线隧道和直线隧道进行三维非稳态数值计算。结果表明,采用动网格技术进行直线隧道交通风力计算结果与实验吻合;曲线隧道中,隧道断面风速分布表现出极不对称性,外侧风速较大,内侧较小;曲线隧道交通风力较直线隧道明显增大,汽车内车道行驶交通风力大于外车道行驶;曲线隧道中,汽车头部侧面出现了负压峰值,与直线隧道相比,该值较低,车身侧面压力沿纵向逐渐增大,汽车尾部背风面存在较低的负压区。

近场旋转地震波对多跨高墩连续刚构桥地震易损性的影响

为研究近场旋转地震波对多跨高墩连续刚构桥易损性的影响,以某五跨高墩连续刚构桥工程实例为研究对象,首先基于改进云图法,从太平洋地震工程研究中心强震数据库中选取100条近场平动地震波,并采用频域法合成旋转地震波;然后,选取桥梁设计参数随机变量,采用拉丁超立方法抽取100个样本点并随机组合后,采用OpenSees建立100个全桥有限元模型,开展近场平动地震波和近场平动+旋转地震波作用下的动力非线性分析,获得高墩关键截面曲率响应最大值;最后以截面曲率临界值为损伤指标,研究适用于近场平动+旋转地震波作用下易损性分析的地震强度指标,并开展地震易损性分析。研究结果表明:地震动强度指标PGD和Sd max最适用于近场平动+旋转地震波作用下多跨高墩连续刚构桥易损性分析;近场旋转地震波显著增大了多跨高墩连续刚构桥的损伤概率,忽略旋转地震波的影响将严重低估多跨高墩连续刚构桥的损伤概率,并且采用截面曲率作为损伤指标无法较好地反映扭转分量地震波引起的损伤。该项目研究成果对更为全面了解多跨高墩连续刚构桥桥梁的抗震性能、完善桥梁抗震设计及加固理论具有重要意义。

矿产资源开发与泥石流灾害及其防治对策

由于掠夺式开采以及环境保护滞后于经济发展,我国矿产资源开发利用产生了比较严重的环境问题。本文在分析我国矿山人为泥石流灾害状况的基础上,提出了改善生态环境保护与重建的法治建设环境,加大矿山生态环境保护的监督管理力度,并具体提出了矿山人为泥石流灾害预防和工程治理的措施。

高速列车作用下简支梁车桥耦合振动随机响应分析

以三跨简支梁为例,进行车桥系统空间非平稳随机分析。将系统在确定性荷载作用下得到的响应作为均值,采用虚拟激励法将轨道高低、方向和左右轨高差不平顺转化为一系列简谐荷载,将系统在虚拟荷载作用下的响应的自功率谱密度积分得到均方差,运用3σ准则确定系统响应的最大、最小值,取其绝对值的较大值做为响应的代表值,讨论系统响应在不同车速下的变化趋势。研究表明:车体加速度、桥梁跨中横向响应和轮对受到横向轮轨力的随机性较大,轨道不平顺是其主要影响因素,桥梁跨中垂向响应及垂向轮轨力主要由确定性荷载引起。桥梁响应并不随车速的增加而单调增加,车体响应以及轮轨力随车速的增加而单调增加。

近接隧道施工工序的数值模拟研究

文章结合广州地铁六号线昌沙区间隧道,采用了三维数值模拟方法,通过模拟上下台阶法施工过程,对比分析了临时仰拱的效果及右线施工对左线和地表沉降的影响,介绍了地表沉降、受力、位移及塑性区的发展情况,揭示了临时仰拱的作用和近接隧道施工对地表沉降和先行隧道的不利影响,为工程施工方案制定提供了参考依据。

武隆隧道岩溶地质超前预报综合技术

武隆隧道全长9418m,为渝怀铁路第二长大隧道。该隧道的施工地质条件非常复杂,存在浅埋段、断层破碎带、岩溶暗河、非煤系地层瓦斯和岩爆等不良地质现象。其中,岩溶、暗河以及岩溶涌水是本隧道施工的最主要地质问题。根据岩溶垂直分带结果,武隆隧道处于混流带中,特别是多在季节变动带与水平迳流带之间。自隧道开挖揭露以来,多次发生大型、特大型岩溶涌水灾害。作者根据武隆隧道施工的特点,以地质法为基础,以HSP声波反射法为主要手段,结合TSP203系统和钻探等的超前预报综合技术,进行岩溶地质超前预报。实践证明,武隆隧道综合地质预报技术的应用是基本成功的,值得在同类隧道施工地质预报中借鉴。

斜坡水-岩化学作用问题

在滑坡发育的温湿气候地区,水-岩化学作用(CWRI)普遍存在于陆源碎屑岩、碳酸盐岩及浅变质岩等构成的各类斜坡岩体中。CWRI的累积效应在引起介质损伤渐进性加剧的同时,矿物、岩石及岩体结构、变形行为、强度及水力学特性等也将随之发生多方面的深刻变化;CWRI对滑坡孕育的贡献是显著的;在许多情况下,它是暴雨(地震)得以诱发滑坡的重要基础。尽管斜坡CWRI已经引起部分学者的关注并已在某些方面取得一定进展,但对它的认识程度依然是较低的。需要进一步研究的问题包括CWRI过程的水量供给、空间域及其扩展的结构与组分控制机理、低渗透岩块中地下水及化学组分的贮存运移规律、液相组分增量的矿物来源与差异贡献、斜坡岩土体对CWRI的综合时效响应及其对后续CWRI规模与进程的反向驱动等。

重叠隧道的施工力学研究

由于地下空间的不断利用。出现了重叠隧道。这种形式布局的隧道在第1孔隧道完成之后,引起了地层内初始应力的变化,而且由于地层中已有一个相邻的己衬砌隧道,地层的刚度条件不再与单孔隧道的垂直轴对称,第2孔隧道的修建又要对已建的第1孔隧道发生影响。应用ANSYS程序对深圳地铁1期工程中的3种典型的重叠断面的计算表明:重叠隧道地表和拱顶下沉及两隧道间土体的稳定难于控制,上面第1孔隧道易发生结构整体下沉。

岩溶围岩分级初步探讨

岩溶隧道施工中多处遇各种形态岩溶,通常应根据开挖情况对原设计围岩级别作调整,从而提出岩溶围岩级别划分问题。对岩溶围岩级别的几个基本概念进行解释,提出以“岩溶发育程度修正系数”为核心的岩溶围岩分级模型和建议标准,以武隆隧道横洞段为例进行应用探讨。实践证明,本方法分级结果与隧道施工实际基本相符。本方法因考虑了岩溶发育的可能性及岩溶形态等综合因素,是原分级方法基础上针对岩溶围岩的修正,其分级结果比较接近施工实际,但尚需大量工程实践验证。

高速铁路隧道口微压波减缓措施的分析

为了进一步明确高速铁路隧道口微压波的基本特性及其减缓措施的作用机理,通过分析国内外现场量测、模型试验和数值计算得到的数据,对铁路隧道口的微压波的特征参数、影响因素进行了总结,对优化列车车头形状和在隧道入口设置缓冲结构等两种微压波减缓措施的作用机理进行了详细分析和解释。最后,针对国内铁路隧道的现状,提出了这两种减缓措施设置的优化原则,以对需要设置的减缓措施的参数进行充分优化,提出高效、经济的解决方案,保证列车具有足够的提速空间。

云南鹤庆锰矿控矿因素初步分析

鹤庆锰矿产出于晚三叠世诺利期剧烈下陷的一个台沟环境。力学成因上 ,该台沟盆地属于走滑拉张型盆地。它的生成与西缘台褶带卡尼 -诺利中期区域性南北向深大断裂带的右行走滑拉张活动有直接的关系。稀土和碳、氧同位素资料表明 ,成矿经由以玄武岩浆活动为代表的地热系统对盆地基底矿源层中锰质的萃取、生物吸收以热水喷流形式进入盆地的矿质而成矿的过程。总结出区域性深大断裂、玄武岩浆活动、矿源层三者为扬子地块西缘卡尼

边坡演化评价的质量传输模拟方法

大多数边坡在失稳以前都要经历一个长期的演化过程。因此,边坡演化过程的监测与评价非常重要。利用质量传输模拟方法,根据边坡地下水径流途径上任意两个已知点间的化学组分及同位素组成的变化,可以模拟水-岩之间质量传输的矿物形式、数量、淋溶速率及动态变化,其结果可以为边坡加固及滑坡预报等提供依据。以某边坡为例,介绍了该方法在边坡演化评价中的应用。

碳纤维主缆鞍座处抗滑移试验

为了解悬索桥碳纤维增强复合材料(carbon fiber reinforced plastic,CFRP)主缆在鞍座处的抗滑移性能,对CFRP丝-鞍座界面的摩擦系数进行实测,结合实桥分析了多种鞍座两端CFRP主缆轴向拉力比对应的抗滑稳定安全系数.研究表明,CFRP主缆-鞍座界面的摩擦系数与界面压力无关;CFRP丝表面形式对摩擦系数有较大影响,微压纹单丝在鞍座处摩擦系数超过0.496;实桥中,当鞍座两端主缆轴向拉力比在1.02～1.08时,CFRP主缆鞍座处抗滑稳定安全系数大于4.7.

双洞隧道洞口段抗减震模型试验研究

为了解隧道衬砌在地震过程中的动态响应以及减震层在地震过程中对隧道及围岩边坡安全性能的影响,针对双洞隧道洞口段进行室内抗减震模型试验研究。模型试验按有(无)减震层分成2组进行对比。试验结果表明:(1)设置减震层对围岩破坏的形式没有影响,只能在破坏程度上有所减轻;(2)减震层的设置对模型中的动应力分布情况有较大影响,并能够在一定程度上减小作用在衬砌上的作用力;(3)有错距的双洞隧道中,长里程隧道洞身在包含短里程隧道洞口的横截平面附近受力状态复杂,减震层的加入有利于减轻其破坏程度。

宽桥面挂篮设计与悬灌施工技术

研究目的挂篮施工方法是悬臂施工中的一种主要施工方法。挂篮作为悬臂施工的承重结构,挂篮设计的合理与否关系到整个桥梁的施工质量。研究方法本文针对某预应力混凝土矮塔斜拉桥(主桥桥面宽度27.5m,单箱三室结构,最大梁段长4m),结合工程实例,介绍了宽桥面挂篮的设计方案,施工工艺及效果,重点介绍了挂篮的构造、挂篮的安装以及挂篮的行走过程。同时对悬臂施工中的主要施工工艺,挂篮施工中的注意问题进行了详细的阐述。研究结论工程实践表明,该挂篮设计合理,能够满足工程的要求,对同类的桥梁有一定的借鉴意义。

Koyna混凝土重力坝的塑性地震损伤响应分析

考虑了混凝土拉压异性损伤变量,根据相关流动法则推导了混凝土的损伤本构方程。通过有限元方法模拟坝体在地震激励下的非线性损伤演化过程,数值计算过程中考虑了库坝动力耦合及混凝土后继屈服的强化效应,采用四参数O ttosen屈服准则及相应的损伤型本构,算例验证了Koyna混凝土重力坝在竖向和横向实测地震激励下的非线性损伤响应特性。

降低气动效应综合措施的实验研究

中国正在大力发展城际高速铁路运输,而在线路中有隧道时,列车进出隧道所产生的微压波问题已经成为限制高速铁路安全、环保、健康发展的障碍。大量研究表明:隧道出口的微压波强度与压缩波的压力梯度成正比,可以通过分析压缩波的压力梯度变化来评价降低微压波的效果。采用模型试验方法,对缓冲设施、减压竖井降低压缩波峰值和压力梯度峰值的效果进行了测试分析。实验结果表明:减压竖井降低首波压力峰值、压力梯度峰值效果明显;洞口缓冲设施降低首波压力峰值的效果不明显,降低压力梯度峰值效果明显,并且降低压力梯度的效果与速度相关。

地铁隧道竖井位置优化数值模拟研究

考虑通风竖井对地铁内热湿环境及压力变化的影响,进一步优化地铁内竖井的位置,本文采用移动网格和滑移交界面技术分别对竖井位于列车加速段、匀速段和减速段进行三维非稳态数值计算。结果表明,采用移动网格技术对无竖井隧道模拟计算结果与国外试验吻合,竖井位于列车匀速段内且靠近车站出站端能有效地利用列车活塞作用排除地铁内热量,能有效减小入口断面最大压力和压力梯度,但出口断面产生最大压力和压力梯度。综合考虑竖井对地铁内通风及空气动力学效应的影响,竖井应考虑列车运行模式,设置于列车匀速行驶区间段内且靠近车站出站端。

软岩高边坡土钉支护的监测分析与优化设计

结合某软岩高边坡工程,对土钉支护结构的受力和位移进行了监测。通过对开挖过程中土钉所受轴力的试验数据分析,研究了土钉支护技术的加固机理,总结出确定软岩高边坡最危险滑裂面的判据,并对其稳定性进行了分析。根据施工过程中对边坡水平位移的监测,及时调整了边坡的支护参数、开挖深度和支护时间,控制了施工过程中边坡的变形,保证了软岩高边坡的整体稳定。