蠕动型滑坡隧道的变形规律及灾害预测

为向蠕动型滑坡隧道的病害防治提供决策依据，通过调查分析，建立了3类分析隧道变形规律的地质力学模型．在此基础上，提出了隧道变形预测的灰色等维新息模型，并与有限元数值模拟相结合，建立了通过预测隧道变形进而预测滑坡体应力和位移的关联预测模式．经模型试验验证，该预测模式能可靠地预测隧道变形量、滑坡体应力和位移的变化趋势．     

悬索桥隧道锚原位缩尺模型蠕变试验研究

为获取雅康高速泸定大渡河特大悬索桥实桥隧道锚蠕变变形规律，根据相似理论，开展隧道锚1∶10原位缩尺模型蠕变试验；利用气液式加载系统进行模型锚分级加载试验，分析模型锚、围岩和界面错动在1.00P （P为缩尺模型单根设计拉力）、3.50P、7.00P荷载下的蠕变全过程规律；采用FLAC3D进行锚碇与围岩体蠕变的三维黏弹塑性仿真分析，进行模拟值与实测值对比分析. 试验结果表明:在1.00P、3.50P、7.00P荷载作用下，锚体最大蠕变量分别为0.62、0.97、1.58 mm，围岩最大蠕变量分别为0.49、0.85、1.38 mm，锚体与围岩错动最大蠕变量分别为0.15、0.64、1.43 mm；锚碇和围岩实测蠕变变形量与计算值在量值上相当，蠕变趋势基本相同；雅康高速特大悬索桥隧道锚和围岩在各级荷载作用下属于稳定型蠕变，正常设计荷载下，锚碇蠕变不会影响悬索桥的长期稳定性.      

高速列车模型试验装置及相似特征分析

为了解决高速列车进出隧道引起的空气动力学问题，基于对目前国内外高速列车模型试验研究现状的分析，建立了模型列车速度可达100m/s的压缩空气式高速列车模型试验系统，并导出了模型试验的相似准则．利用该试验系统对高速列车进出隧道产生的压缩波进行了测试，并将测试结果与数值模拟结果进行比较，验证了相似准则的正确性．     

破碎岩体深埋隧洞锚承载特性现场试验研究

为了研究破碎岩体深埋隧洞锚承载特性，以泸定大渡河特大桥为工程背景，根据原位试验获得的混凝土与岩体接触面峰值抗剪强度参数计算锚塞体抗拔安全系数；介绍了1∶10现场原型缩尺试验成果，研究了模型锚极限荷载和强度特性；最后对隧洞锚稳定性作出了整体评价，并提出了工程施工建议.研究结果表明:锚塞体抗拔安全系数为3.48，满足规范规定的稳定性要求；模型锚极限荷载为7.80P （P为设计荷载），模型锚碇系统屈服载荷的特征点为5.25P.      

地铁侧式站台空调气流CFD模拟

为给侧式站台的气流组织设计提供依据，评价气流组织设计方案，确定合适的送风温差以优化侧式站台空调系统的设计，建立了典型侧式站台的三维几何模型，用标准k-ε湍流模型作为站台气流的物理模型，按实测的站台热湿负荷设定数值模拟的边界条件，对地铁侧式站台空调系统进行了CFD（计算流体力学）模拟．温度场模拟结果与实际测试的站台温度场吻合，这表明在合理的简化条件下，采用标准k-ε湍流模型的计算流体力学能较准确地模拟和预测地铁侧式站台的温度场，为侧式站台空调系统的气流组织设计提供依据．     

复合成层地层浅埋隧道开挖地表沉降规律分析

为探究本构模型对浅埋隧道开挖诱发地表沉降规律的影响，考虑摩擦性与临界状态土体本构模型，对复合成层地层浅埋隧道开挖诱发的地表沉降槽进行了分析. 首先，基于PlAXIS 3D有限元平台建立砂-黏复合地层浅埋隧道数值模型，材料模型选用3类本构模型（莫尔库伦（MC）、修正剑桥（MCC）、硬化小应变（HSS））及其组合模型；其次，利用参数等值转换关系，深入探讨了本构模型的选取对隧道开挖地表沉降槽宽度与深度的影响；最后，结合经验公式计算并对比分析，研究基于3类本构模型及其组合模型的沉降槽数值模拟与经验计算结果存在差异的原因. 结果表明:上、下地层均采用HSS模型时，最大沉降量及沉降槽宽度与经验公式的计算结果吻合度较高，最大沉降量相差不超过7.3 mm；上、下地层均采用MC模型时，出现地表隆起的不合理现象；下卧地层采用MCC模型、上伏地层分别采用MC模型和HSS模型，即采用MC -MCC模型和HSS -MCC模型时，其数值预测的最大沉降量高于经验公式计算值，达24.8 mm，而沉降槽形状相对于经验公式预测结果“窄而陡”；在针对HSS模型的参数敏感性分析中发现，若卸载再加载模量与初始剪切模量变化值为5%，将导致地表最大沉降量分别改变1.5%和1.0%.      

喷锚支护洞室受力特征研究

为研究喷锚支护作用机理及其对围岩的加固效果,采用模型试验和数值计算方法,分别对洞室围岩介质应变、洞壁位移、锚杆应变和纵向应力进行了量测和模拟,研究了喷锚支护在均质围岩中的受力特点和变形特征,分析了支护参数选择对加固效果的影响以及单独喷锚支护和喷锚联合支护在围岩加固效果上的区别.采用有限差分软件得出的结果与试验数据的吻合性较好,进一步证实了模型参数和建模的有效性和正确性.并根据试验结果,提出了较合理的锚杆参数选择及布置的建议.     

复杂断面地铁隧道开挖优化及对建筑物的影响

基于FLAC3D,建立了复杂断面隧道和建筑物的三维数值模型,以沉降量和结构应力最小为优化目标, 对5种工法方案进行了优化,以确定最优工法.用最优工法开挖隧道,预测开挖引起的塑性破坏区,并提出有针 对性的预加固措施.在对塑性破坏区进行预加固的条件下,预测各开挖段地表和建筑物基础的沉降特征及最大 沉降量,对比分析地表沉降曲面与建筑物基础沉降曲面的差异,评价整个开挖过程中建筑物和隧道关键结构的 安全性.数值模拟结果与实测数据规律一致,为复杂断面地铁隧道开挖的环境控制提供了重要的技术支持.      

隧道式复合锚碇的作用机理

采用原位模型试验和有限元(ANSYS软件)数值分析,研究了悬索桥带预应力岩锚的隧道式锚碇系统的承载机理,根据施工动态过程反演确定关键参数.锚碇-围岩、岩锚-注浆体-围岩相互作用力学行为采用无厚度接触单元模拟.结果表明,岩锚初始预应力控制着锚碇体和岩锚对主缆荷载的分担和参与时机,岩锚存在最小自由段长度,以均匀分布和传递围岩应力,形成岩石锚固墙新围压效应.     

太行山隧道需风量的优化研究

为优化太行山隧道通风设计方案，准确确定太行山隧道合理的需风量，通过对太行山隧道的交通量调查、国内机动车国标体系中烟尘颗粒物（PM）和一氧化碳（CO）减排进程、太行山隧道重载LNG货车计算的优化分析，提出了优化后烟尘颗粒物（PM）年递减率仍维持初步设计的3%不变，折减年限控制在2035年，根据实际调查情况，将重载LNG货车按照汽油车计算需风量，重载LNG货车占比按30%控制的方案。并将优化后的需风量与采用PIARC 2019标准测算的该项目需风量进行对比分析，最终确定太行山隧道的需风量采用优化烟尘颗粒物后重新测算的需风量。     

矮寨悬索桥茶洞岸构筑物围岩及山体稳定性研究

调查分析了矮寨特大悬索桥茶洞岸岩体施工期间所暴露的地质缺陷及稳定问题;采用三维数值分析方法,计算了在岩体开挖后、施加主缆荷载后等工况下,隧道锚、索塔基础与公路隧道围岩及山体的稳定性,及构筑物相互影响;提出了工程支护的措施.研究结果表明:岩体稳定问题主要集中在桥台边坡上,施加工程设计荷载不会对岩体稳定造成明显影响,构筑物...     

悬索桥隧道式锚碇侧摩阻力近似解析算法

为了解析计算悬索桥隧道式锚碇的侧摩阻力,基于弹性理论,并考虑锚碇前、后锚端边界条件,建立了锚碇侧摩阻力的计算表达式。首先,根据实际锚碇受力情况建立了锚碇分析模型;其次,在Mindlin解的剪应力一般表达式基础上,引入锚碇前、后锚端剪应力为0的条件以及锚碇的静力平衡条件予以修正,得到锚碇侧摩阻力的解析式;最后,引用模型试验结果验证了解析方法的合理性,并结合工程实例进一步揭示了锚碇侧摩阻力的分布规律. 研究结果表明:锚碇摩阻应力沿轴向呈单峰曲线分布模式,解析计算与三维数值模拟的最大摩阻应力平均误差约为8.5%;当主缆拉力较小（1倍设计缆力）时,锚碇自重可导致较小的侧摩阻力;当主缆拉力较大（3.5倍设计缆力）时,锚碇自重对侧摩阻力影响相对减弱;随着主缆拉力逐渐增大,锚碇侧表面可能出现局部剪切破坏,侧摩阻力将产生重分布.      

基于一阶优化方法的钢-混凝土组合索塔锚固区结构设计

研究了斜拉桥内置式钢锚箱钢-混凝土组合索塔锚固区的结构优化设计。建立以索塔锚固区典型节段的建造成本和水平承栽力为综合目标的多目标优化模型,以索塔混凝土塔壁的厚度、钢锚箱侧板尺寸、塔壁配筋为设计变量,建立设计变量与满足塔壁裂缝宽度、塔内钢筋配筋率、钢锚箱屈服强度要求的状态变量之间的约束关系,采用一阶优化分析方法确定钢-混凝土组合索塔锚固区最优结构尺寸,得到了钢-混凝土组合索塔锚固区设计的最优方案。优化结果显示：针对索塔锚固区的钢锚箱侧板与混凝土塔壁形成的组合结构承受斜拉索水平力的特点,建立以建造成本和水平承载力为综合目标的优化模型是合理的,充分发挥了钢材和混凝土两种不同材料的性能,有效的控制塔壁混凝土裂缝产生。     

锚索长期承载性力性能检测技术及安全评价方法研究

基于大量工程实践,提出了一种实用的锚索长期承载力性能检测技术方法,结合汕汾高速公路高边坡工程实例详细介绍了该技术方法的在边坡锚固工程锚索结构工作状态下的检测技术方法及锚固应力安全评价计算方法。实践证明,该技术方法简单实用,易于方便技术人员掌握,可用于锚固工程施工过程中以及锚固工程工后维护、运营中锚固结构工作状态长期性能检测与评价。     

悬索桥隧道式锚碇横断面形状对其承载性能影响(英文)

应用有限元软件ABAQUS对比分析了马蹄形和圆形两种横断面隧道式锚碇的承载性能。围岩及锚碇采用实体单元模拟,围岩与锚碇之间设置接触面单元;围岩采用扩展的Mohr-Coulomb屈服模型;使用超载法分析锚碇的极限承载能力。计算结果表明:马蹄形断面在边墙与拱以及边墙与底板的交界处出现较大应力集中,圆形断面应力分布均匀;在断面面积相等的情况下,相同缆力作用下圆形断面锚碇位移小于马蹄形锚碇约22%,极限承载力高出马蹄形锚碇约18%,说明圆形断面承载性能优于马蹄形断面。     

桩-土-断层耦合作用下桥梁桩基竖向承载特性

基于海南铺前大桥, 采用室内模型试验与数值仿真, 分析了断层-桩-岩土相互作用时桥梁桩基的距离效应与承载特性。研究结果表明: 在模型试验中, 对于直径为6.3 cm, 长度为60 cm的桩基, 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 承载力增幅为26.7%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 承载力增幅仅为3.8%, 断层与桩基水平距离对桩基承载力影响度降至6.5%, 可以忽略; 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由9.45 cm增加到22.05 cm时, 桩身30 cm处桩侧阻力增大了0.059 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了44.5%, 当水平距离由22.05 cm增加到31.50 cm时, 桩侧阻力增大了0.029 kN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了8.3%。在数值仿真中, 在桩基直径为1.5 m, 长度为30 m, 覆盖层厚度为10 m的工况下, 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 承载力增幅由11.0%减小到6.5%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 承载力增幅减小到4.9%;当断层与桩基水平距离由7.5 m减小到1.5 m时, 桩身轴力沿桩长方向减小趋势逐渐变缓, 当桩长一定, 荷载相同时, 断层与桩基水平距离越小, 桩身轴力变化越小; 当断层与桩基水平距离由1.5 m增加到6.0 m时, 桩身16 m处桩侧阻力增大了1.90 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了28.0%, 当水平距离由6.0 m增加到7.5 m时, 桩侧阻力增大了0.33 MN, 水平距离对桩侧阻力影响度降低了5.0%。模型试验与数值仿真结果均表明, 在5倍桩径范围内, 桩基竖向承载特性受断层与桩基水平距离的影响较大; 超出5倍桩径后, 水平距离的影响较小, 甚至可以忽略; 断层与桩基水平距离对承载力、桩侧阻力的影响度与桩侧阻力占比的仿真值均减小较快, 在水平距离为5倍桩径时, 较模型试验值分别降低了2.2%、6.0%、0.174, 结果较理想化, 可用作工程参考。      

运行车速认知因子虚拟仿真试验

为准确预测道路交通安全评价中微观路段的运行车速,确定了三级公路的驾驶员安全性认知模糊集,建立了基于Multi Gen Creator软件的15个路段的三维仿真模型,开发了基于Vega的虚拟仿真系统,组织了53名驾驶员,在大型三通道柱面投影仿真系统中,进行了运行车速认知因子的评价试验。应用模糊统计方法对795组有效认知试验数据进行了分析,建立了包含道路平曲线半径、纵坡度和行车视距认知因子的三级公路安全性认知评价模型。虚拟仿真试验与道路试验分析结果表明:平曲线半径、纵坡度和行车视距认知因子评判等级的平均贴近度分别为0.63、0.74和0.70,因此,虚拟仿真试验方法可行。     

悬索桥锚碇沉井基础工作性状研究

针对建造于软土地层中的锚碇沉井基础受力和变形情况复杂且无完善的计算理论的现状,文章以某跨江悬索桥锚碇沉井基础为工程背景,建立了三维实体有限元模型,系统地分析了锚碇沉井基础在多荷载工况下的工作性状,结果表明：锚碇沉井基础极限承载状态的主要控制因素是锚碇前端土体极限承载力,为新型锚碇沉井基础优化设计提供参考.     

桩基承载能力的有限元分析

针对工程实例,利用ABAQUS有限元软件建立单桩承载力的有限元计算模型,研究桩基承载特性,并与桩基静载试验所得实测数据比较。结果表明,模拟计算结果与工程实际基本吻合,说明采用的计算方法和模型是合理可行的。同时研究了在不同桩土界面摩擦系数条件下桩的沉降和轴向力变化情况,为不同工程地质条件的桩基设计提供参考。     

Uplift pile Test in Rocks and Its Bearing Capacity

This paper reports in-situ tension test and labortory model test for large-diameter,manually-digging anchorage piles in the 2nd Luzhou Changjiang Bridge.Tension behavior,uplift bearing capacity and influence of rock characteristics on bearing capacity are discussed.Proposes are presented with respect to issues related to the construction and design of uplift piles.