隧道扩建设计方案研究

我国作为山地较多的国家,同时也是目前公路隧道修建最多的地方。随着经济的进一步发展,目前已建的部分隧道逐渐不能满足交通量的需求,在原有公路隧道基础上改扩建显得尤为迫切。以大条山隧道为背景,通过利用MIDAS-GTS软件进行有限元分析法,计算不同隧道支护参数下隧道周边收敛及拱顶下沉位移,得出合理的设计施工方案。     

隧道监控量测数据反分析技术研究

结合某隧道监测断面各施工阶段位移变化情况,应用MIDAS GTS软件建立三维模型,通过反分析计算确定了弹性模量E及侧压力系数K0的取值范围。通过对隧道各施工阶段的变形情况进行模拟,采用黄金分割法对隧道拱顶下沉和净空位移量测值进行了反分析计算,与实测值对比分析后说明计算结果准确可靠。     

专项水文地质勘察在山岭高速公路隧道中的应用

隧道涌水是隧道工程地质中的一个复杂问题,如未能查明隧道区水文地质条件,当隧道施工时,则可能出现隧道涌水、流土和围岩失稳等问题,导致施工困难、施工人员人身安全受到严重威胁、以及设计变更、工程造价增高等等问题。文中以二广高速某隧道为例,通过隧道区的专项水文地质勘察,对隧道的水文地质条件进行了分析,通过水文地质试验计算所需参数,并进行涌水量的预测,为隧道工程的设计、造价及施工安全提供依据。计算结果和施工中实测结果对比表明,本文推荐的计算方法合理、结果准确。     

石马隧道塌方处理方案及计算分析

通过分析现场隧道塌方实际情况并结合有限元结构计算,对隧道塌方进行综合治理,提出了相应的治理措施及建议。     

新建隧道下穿既有水泥厂厂房影响分析

基于有限元计算方法对新建公路隧道下穿既有水泥厂厂房施工全过程进行模拟,通过计算模拟评价新建隧道建设过程中对既有水泥厂厂房的影响范围及程度,提出保证新建隧道建设和既有水泥厂厂房运营安全的要求和措施。     

南京长江隧道火灾应急方案

以南京长江隧道为研究背景,分析隧道火灾可能带来的结构损伤、人员伤害及救援难点,在此基础上建立了应急响应流程。运用火灾动力学模拟软件PYROSIM建立隧道物理模型,计算分析火灾发生过程中风机风速对烟气蔓延速度、浓度和温度的影响,通过计算分析选择3．0m／s纵向通风作为临界风速,并结合分析结果提出了隧道火灾时人员疏散、车辆及装备救援以及现场救助的方法。     

移动飞机荷载对机场下部隧道的影响

以重庆机场下穿隧道工程为背景,采用大型有限元软件ANSYS,计算分析了移动飞机荷载作用下,机场下部隧道结构的动力响应。通过模态及瞬态计算,从隧道结构的位移和应力方面,对飞机滑过隧道结构时对隧道的影响进行分析。结果表明:隧道结构的动力响应大小与飞机隧道之间的相对位置关系密切;飞机位于隧道正上方时结构响应最大,拱腰以上动力响应比拱腰以下较显著。     

泥石流隧道结构计算原理

泥石流隧道是道路通过大型泥石流沉积区的最为有效的型式。泥石流隧道的荷载确定是其结构计算的关键,与一般的公路隧道相比,主要区别在于它承受了泥石流的冲击力。泥石流隧道在泥石流活动期间的荷载工况组合主要有2种,即淤积工况和冲刷工况。泥石流隧道的结构的内力计算主要按结构力学的方法进行计算,同时,由于泥石流隧道置于泥石流体中,所以还要考虑它的纵向稳定性。     

中国高速铁路隧道气动效应研究进展

论述了现场实车试验、数值仿真计算和室内模型试验等高速铁路隧道气动效应的研究方法,分析了隧道气动效应的影响因素,系统研究了动车组通过隧道及交会条件下车体内和隧道内瞬变压力与洞口微气压波随速度的变化规律、缓冲结构的设置条件、隧道附加阻力的计算方法、隧道内辅助设施所承受的气动荷载要求以及长大隧道远程测试控制技术和隧道内精确交会控制方法。研究结果表明:高速列车通过隧道引起的气动效应直接影响到列车运行的安全性、乘员舒适性以及隧道周边的环境,是高速铁路隧道设计中必须解决的关键技术问题;建议提出适合中国国情的隧道内复合型舒适度、微气压波标准,开展多孔吸能材料、洞口缓冲结构、减压竖井、横通道设计等减缓措施研究。     

某公路隧道病害检测与结构安全性分析

通过对某隧道的衬砌病害专项检查和验算分析,查明隧道衬砌病害的分布及程度,并采用有限元分析方法对隧道典型断面的衬砌结构进行计算分析,验算衬砌结构的安全性。     

隧道高地温的地质成因研究

为研究隧道高地温的地质成因，以云南某在建高速公路隧道——尼格隧道为研究对象，该隧道兼有高水温与高岩温，最高水温达63.4 ℃，最高岩温达88.8 ℃. 从区域地质构造及地震特征、水化学特征、地热储特征等对区域性的热因控制、水源、热源、导热通道等进行了分析，利用氢氧同位素分析法、锶同位素分析法、微量元素分析法、放射性元素分析法等对隧址区的热水来源及演变过程、热源成因进行了研究，并结合隧道工程地质、水文地质条件及开挖揭示状况，对隧道高水温段及高岩温段的地质成因过程进行了剖析. 研究结果表明:灰岩段高水温的成因过程与花岗岩段高岩温有所差异，隧道高水温的成因过程为热源（深部热异常体）—主要传热通道（深循环）—次级传热通道—浅表水体混合、水岩作用，其过程伴随着冷热水混合作用、离子交换作用等；隧道高岩温的成因过程为热源（深部热异常体、放射性元素衰变生热）—主要传热通道（深循环）—次级传热通道—热气沿裂隙传至隧道岩体，其过程伴随着S元素的富集，易形成H₂S或SO₂有毒有害气囊.      

苏通大桥南主塔墩承台温控计算与监测

本文采用大型有限元程序对苏通大桥南主塔墩承台超大体积混凝土进行温度场及应力场仿真计算。根据计算结果制定了温控标准,提出了合理的温控措施,并进行了现场监测。通过大量测试数据的对比分析．验证了理论计算和温控措施的正确性,为今后类似工程的施工积累了成功的经验。     

导热系数对寒区隧道温度场时空分布的影响

寒区隧道温度场对其抗防冻设计至关重要，围岩和支护结构的导热系数对温度场时空分布具有显著影响. 以寒区公路运营隧道为计算模型，采用理论推导、现场实测、数值仿真等方法对寒区隧道温度场的时空分布受导热系数的影响规律进行了研究. 研究结果表明:在任意时间点，变温圈内各点的温度均随支护结构导热系数的增大而降低，且支护导热系数越大，同位置处的温度降低速率越小；在任意时间点，支护温度随围岩导热系数的增大而升高，围岩温度随其导热系数的变化呈现分区性；可将围岩变温圈分为Ⅰ区和Ⅱ区:Ⅰ区内的各点温度随围岩导热系数的增大而升高；Ⅱ区内的各点温度随围岩导热系数的增大而降低；时间越长，Ⅰ区和Ⅱ区分界线的斜率和截距越大. 研究成果可为寒区隧道的抗防冻设计及选线提供借鉴和参考.      

海底隧道大体积混凝土温度场及温度应力有限元分析

大体积混凝土的温度裂缝与混凝土的温度场和温度应力分布关系密切。重点探讨了应用有限元法求解大体积混凝土温度场和温度应力发展过程的模拟方法。以厦门南港海隧道为例,提出了大体积混凝土温度应力方程,编制了大体积混凝土温度场和温度应力计算程序。研究结果表明,采用有限元可以模拟大体积混凝土在温度场作用下的应力发展过程,计算结果符合混凝土浇筑过程中的温度应力分布规律。     

基于温度比拟法的隧道衬砌水压精细化模拟分析

为验证温度比拟法在隧道衬砌水压计算中的精度与可行性,在隧道开挖未支护、施作衬砌以及围岩注浆3种工况下,将该法的计算结果与理论解析法轴对称解、流固耦合法进行对比.针对高速公路典型双车道马蹄形断面建立含有隧道防排水系统的精细化模型,研究衬砌外水压力在隧道横断面和纵断面上的分布规律.结果表明:施作衬砌后,衬砌外水压力明显增大,围岩注浆则可在围岩和衬砌之间形成水压过渡缓冲区,使衬砌外水压力减小;衬砌外水压力在纵向排水管以上呈周期性分布,在排水节间中部最大,在环向排水管处最小;横断面水压则呈现倒葫芦形,在拱脚处最小,在拱顶和仰拱处较大;在既定的计算假设下,温度比拟法与轴对称解的最大误差为0.3%,与流固耦合法的最大误差为14.8%,满足工程精度要求.      

大体积砼温度应力场仿真分析在ANSYS上的实现

探讨了ANSYS软件模拟混凝土瞬态温度场理论上的可行性,研究了施工期及运行期温度场、温度应力场仿真计算的主要问题及相应的关键技术,基于通用有限元软件ANSYS平台,设计了仿真分析流程图,通过各模块的交互运用,利用参数设计语言(APDL)以及多种内部函数,编制了宏命令以控制ANSYS程序,成功实现了仿真分析过程从建模、求解及后处理的参数化,提高了利用ANSYS软件解决工程实际问题的效率.     

大跨刚构连续梁劲性骨架和托架设计的温度作用力

劲性骨架的构造形式及承载力分析是连续刚构桥和龙段设计的重要环节.从连续梁劲性骨架设置因素出发,结合工程实例,通过理论分析、现场试验研究和龙前在温度作用下的梁端下挠力及挤压力进而阐述温度作用力对梁体线形及挠度引起的变化,以此总结分析温度作用力对劲性骨架及托架的影响,得出结论：轴向作用力远小于理论值,剪切力与理论相符,由此为劲性骨架和托架设计提供依据.     

拌和时间及拌和温度对橡胶沥青性能的影响

利用废旧轮胎作为橡胶沥青生产原料,不仅可以改善路面的使用性能,延长路面的使用寿命,而且可以减轻废轮胎带来的环境压力.在理论分析的基础上,通过大量的试验研究了拌和时间、拌和温度对橡胶沥青性能的影响.根据试验结果,认为制备橡胶沥青时的最佳反应时间为60min左右,最佳反应温度为190℃.     

桥梁施工控制中的温度应力研究

施工控制的最终目的是使各个施工阶段理论控制值与实测值基本一致,最终达到设计成桥状态。而温度是桥梁施工控制中的主要影响因素之一。从温度荷载的特点、温度分布、温度应力的产生原因以及实用计算方法等方面分析温度在施工控制中的影响,并通过工程实际观测验证温度分布函数,具有一定的工程参考价值。     

连续刚构桥大体积混凝土承台温度场仿真分析

混凝土在固化过程中释放的水化热使构件内部产生较大的温度变化,由此产生的温度应力是导致混凝土出现裂缝的主要因素.结合某特大桥大体积混凝土承台施工工程,采用MIDAS/Civil分析软件对其进行仿真,对大体积混凝土承台内部温度场变化的规律和温控措施的实际效果进行总结.通过对理论值与实测值的比较分析,为桥梁大体积混凝土承台温度控制提供指导.