地铁盾构隧道管片接头抗弯刚度的数值计算

采用三维有限元法对南京地铁区间盾构隧道管片接头的受力情况进行了数值模拟计算，研究了不同荷载作用下管片接头的变形、转角和抗弯刚度，探讨了接头转角和抗弯刚度的变化规律；通过转角、弯矩和轴力关系的拟合为接头抗弯刚度的确定提供了新的途径．数值计算结果表明，管片接头抗弯刚度随轴力增大而增大，随弯矩增大迅速减小并逐渐趋于稳定；轴力对抗弯刚度的影响随弯矩的增大而减小。     

类矩形盾构隧道衬砌结构设计模型研究

为了得到适用于类矩形盾构隧道结构设计模型,通过整环足尺试验模拟类矩形盾构隧道在正常运营工况下的实际受力,得到试验结构的变形和内力,采用等效刚度模型和梁-弹簧模型对试验结果进行分析,得到有效的类矩形盾构隧道结构设计参数. 结果表明:采用等效刚度模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,难以得到同时符合结构长短轴变形的管片刚度折减系数;采用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型,结构变形和结构内力计算结果和足尺试验结果较为匹配,能真实反应类矩形盾构隧道结构受力,选用梁-弹簧模型作为类矩形盾构隧道结构计算模型更为合理,所研究类矩形结构管片接缝的抗剪刚度建议为341 × 106～368 × 106 N/m;负弯矩接缝抗弯刚度建议为114 × 106～491 × 106 N?m/rad,正弯矩接缝抗弯刚度范围为85 × 106～177 × 106 N?m/rad.      

采用纵向等效连续化模型的盾构隧道纵向抗震分析

用与盾构隧道纵向变形性能相似的梁单元来模拟隧道结构的特性,建立盾构隧道纵向等效连续化模型,通过理论解析计算得到盾构隧道的等效拉压刚度和等效弯曲刚度。以软土地层中的盾构隧道为例,考虑地震裂度分别为7度和8度时,正弦位移行波在0°和45°方向上入射,采用反应变位法和动力有限元法,分别得到了隧道纵向上的最大拉、压力和弯矩以及螺栓和管片的受力、变形和接头螺栓的最大张开量。     

荷载-结构模式的壳-弹簧-接触模型

为探讨盾构隧道管片结构的空间力学行为，采用厚壳、弹簧、空间实体和接触单元分析盾构隧道管片衬砌的内力状态，提出了荷载-结构模式的壳-弹簧-接触模型．该模型考虑了管片间接缝处的挤压作用、管片与螺栓接头之间的咬合作用、地层对管片的径向与切向抗力作用、环向接头的正负抗弯刚度差异以及封顶块的插入角等因素．算例表明，壳-弹簧-接触模型与梁-弹簧模型的计算结果相差较小；轴力和剪力在壳体上的分布具有明显的空间性．     

地铁盾构隧道抗弯刚度有效率的模型试验研究

盾构管片拼装过程需要设置环向与纵向螺栓,螺栓接头会对管片整体刚度产生影响。以城市地铁单线单洞盾构隧道为研究对象,采用室内相似模型试验,开展2环管片横向、21环管片纵向加载试验,通过对比分析均质管片与错缝拼装管片,得到了盾构隧道横向和纵向刚度有效率。试验结果表明:隧道各位置的变形与荷载基本呈线性变化;横向抗弯刚度有效率为0.76,纵向抗弯刚度有效率为0.20～0.35。     

外圆内椭管片结构内力计算模型

为了使地铁隧道适应地层荷载的不均匀性,参考异形管片结构形式,同时兼顾制作与施工等因素,提出外圆内椭管片结构,以保证管片结构最不利位置的刚度满足安全要求,并适当降低管片其他位置的刚度,充分利用材料特性;采用刚度阶梯折算法求解外圆内椭管片的柔度系数与自由项,建立外圆内椭管片的计算模型;参照实际工程地质条件,研究外圆内椭管片的内力分布特点;利用《铁路隧道设计规范》(TB 1003—2016)对外圆内椭管片的安全性进行评价。计算结果表明:相比于等刚度管片,在相同的荷载条件下,外圆内椭管片减小了管片结构拱顶与拱底的弯矩,将最大弯矩与最大轴力转移至拱腰,在验算时重点分析管片结构拱腰处的内力能否满足安全条件即可,简化了安全验算内容;在稳定性方面,等刚度管片在拱顶、拱肩与拱腰处的安全系数分别为3.07、18.05和2.45,外圆内椭管片在拱顶、拱肩与拱腰处的安全系数分别为2.79、14.86和2.21,虽然较之等刚度管片略有降低,但仍然大于安全验算要求规定的最小值2.0,可充分发挥混凝土的材料特性;在内部空间方面,外圆内椭管片在外径与等刚度管片一致的情况下,等刚度管片的内部空间面积为22.9m2,而外圆内椭管片的内部空间面积为23.76 m2,明显大于等刚度管片面积,因此,可在不扩大外径的条件下,增加了内部空间面积,提高了内部空间利用率。      

盾构管片接缝防水研究

为探讨盾构隧道管片接缝长期防水性能,分析了橡胶密封垫的防水失效机理,并提出长期防水性能折减系数公式。从结果看：橡胶密封垫老化后加剧了材料的硬化以及接触面状况的恶化,导致接缝间形成渗漏通道,防水性能不断降低。通过所提出防水性能预测公式预测了某盾构隧道管片橡胶密封垫的耐久性能,结果显示预测数据比仅考虑力学性能时减小约12%,说明所提公式在预测隧道渗漏现象及使用寿命时更合理可靠。     

盾构隧道衬砌管片接头可靠性及其影响因素灵敏度分析

提出正常使用极限状态下装配式钢筋混凝土管片接头可靠性计算的功能函数.根据平面FEM接触力学模型.通过ANSYS运用蒙特卡罗法分析了盾构隧道管片接头的可靠性并对其影响因素的灵敏度进行了分析.     

地震剪切荷载下盾构隧道衬砌的等效刚度系数

等效刚度系数是盾构隧道衬砌设计中极其重要的参数,将地震剪切荷载考虑进去,用结构力学方法求解了衬砌的等效刚度系数,并通过算例求解了衬砌的等效刚度系数。     

撞击荷载作用下盾构隧道接头螺栓失效及参数分析

为了研究高速列车脱轨撞击盾构隧道时接头螺栓参数对螺栓失效和管片的影响. 基于ABAQUS有限元软件,建立了盾构隧道管片衬砌分块拼装式模型,利用时速200 km/h列车12.5° 斜向撞击荷载曲线,通过设置接触面单元和具有抗拉、抗剪、抗弯3种刚度组合的连接单元,近似模拟了盾构隧道接缝混凝土接触效应和螺栓连接效应,开展了不同螺栓直径和不同螺栓强度级别下管片接头螺栓的失效研究. 研究结果表明:在列车撞击荷载作用下,接头螺栓主要发生拉伸失效和剪切失效两种失效状态,失效后螺栓拉力和剪力降低为0,并且螺栓失效一般是相对列车行进方向相继出现的;拉伸失效通常出现在被撞块后端纵向螺栓,而被撞块环向螺栓和前端纵向螺栓一般发生剪切失效;各螺栓发生失效的时间随着接头螺栓强度级别的提高或螺栓直径的增大有所延后;不同螺栓参数下被撞块管片位移极大值均在6 cm左右,提高接头螺栓的强度级别和增大螺栓直径,将减小被撞块管片最终位移较大值区域面积以及最终位移极大值的数值,但管片最终位移极大值数值的减幅在10%以内,说明改变螺栓参数无法明显减小管片最终位移.      

CFG桩网结构地基加固处理路基变形规律研究

以武广客运专线典型路基断面为例,对路基沉降变形进行监测,结合实测沉降曲线对沉降规律进行探索,并利用曲线拟合法对路基沉降进行预测.预测结果表明:CFG桩复合地基剩余沉降最大值5.6 mm;双曲线法预测的沉降曲线与实测数据比较接近;路基的工后沉降与填土高度存在一定的相关性.     

沈阳地铁中粗砂地层中盾构机刀具配置及刀盘结构分析

沈阳市工程地质以中粗砂地层为主,目前使用的个别盾构机刀具配置与该地区地质条件不甚适应,导致了刀具、刀盘异常磨损。根据地铁一号线云沈区间盾构施工的实际经验,介绍了中粗砂地层中盾构机刀具选型、刀盘结构设计、先行撕裂刀与刮刀的相对位置、添加剂注入孔和搅拌棒的布置等刀具配置要注意的因素。对类似地质条件盾构机刀具配置及刀盘结构设...     

主动铰接系统在盾构姿态调整中的应用

介绍ROBBINS公司生产的EPB6260盾构机主动铰接系统的结构和工作原理以及在盾构施工过程中管片选型原则、方法,详细阐述了盾构机与管片姿态调整的具体方法和科学依据,以及姿态调整对工程质量的重要性.通过姿态调整,盾构施工安全平稳,盾构姿态良好,通过提前预知下儿环管片,盾构施工效率明显提高.此种方法的使用对隧道施工和设...     

路基压实质量连续同步检测可行性试验研究

目前路基压实质量检测的方法存在诸多不足,提出了以振动轮动力响应为基础的连续测试路基压实状态的检测方法,并在中铁一局哈大客运专线路基上进行了对比试验研究,验证了连续压实质量控制指标δCMV与目前客运专线路基压实质量力学检测指标K30、EV2具有很好的相关性。表明在获得更多的试验数据后,可以考虑采用连续压实质量控制指标对路基压实施工进行过程控制,减少目前的检测工作量。     

青藏铁路冻土沼泽化斜坡湿地路基稳定性研究

结合青藏铁路安多段冻土路基的设计与施工,从地基斜坡、地基强度、地表水和温度场四方面分析了影响沼泽化斜坡湿地冻土路基稳定性的因素,提出了设计和施工过程中需要采取的保证路基稳定性的技术措施,例如在路基下部设置1m厚的片石层、路基体内设置双向土工格栅、在路基上游设置隔水板和挡水堤等;在此基础上对安多段沼泽化斜坡湿地冻土路基的水平位移进行了长期监测,监测表明路基稳定,为类似工程的设计和施工提供了参考依据。     

TBM主轴承润滑系统污染成因分析

隧道掘进机（以下简称TBM）液压系统庞杂,用于润滑和传动的工作介质均为油或脂,因此,加强油液的状态监测对TBM的维护保养尤为重要。主轴承是掘进机的最关键部件,价格昂贵,及时、有效地对其润滑系统进行监测,可有助于了解和掌握机器的运行状况,确定并排除故障,从而提高TBM的使用效率,降低不必要的经济损失和工程风险。     

沪通长江大桥施工期对桥区河床演变影响分析

为研究大型跨江桥梁工程建设后对桥区河床响应的影响,以沪通长江大桥为例,进行大桥建设期间桥区河床地形、汊道分流比监测,对比分析工程建设前后桥区汊道分流比、桥区河床平面、断面、冲淤变化特征,掌握大桥工程建设后的桥区水动力、大型沉井基础局部冲刷、桥区深槽响应的影响特点,并与前期模型研究成果进行对比分析,为大桥工程顺利建设和工程河段跨江桥梁建设提供科学依据.分析结果表明,大桥施工期间天生港水道桥墩基础局部冲刷及深槽冲刷幅度2～3 m;浏海沙水道28#、29#主墩基础及深槽冲刷幅度较大,深槽断面普遍冲刷4～5 m,主墩28#、29#基础局部冲深28.1 m、19.1 m.大桥施工期间对桥轴线断面流速分布影响较小,桥区汊道分流比基本稳定,对桥区河势稳定影响较小.     

构建物流法律体系的思考

物流业的发展需要制订统一的物流发展规划、技术标准和《物流法》及与之配套的法律法规，形成完整的物流法律体系。并应明确物流行业主体的资质、权利义务和法律责任，以促进我国物流业的健康发展。     

对"东方醒狮"著作权纠纷案的法律思考——谈本案作品著作权的归属以及著作权的例外

对于单位职工创作的作品,首先应当分清是职务创作还是非职务创作.对于职务作品,其著作权归属因单位介入程度不同而不同.单位介入程度低的职务作品,著作权一般归创作者个人享有.反之,著作权则归单位享有.本文所阐述的另一大问题是关于著作权的例外.笔者认为,对设置或者陈列在室外公共场所的立体艺术作品进行平面临摹、绘画、摄影、录像后,进行商业使用,属于合理使用.     

地铁盾构影响下桥梁下部结构设计

以天津市海沽道工程项目为例,分析了规划地铁1号线延长线与海沽道主线之间的相对位置关系;采取了特殊的桥梁下部结构设计,以满足地铁盾构施工过程中要求的最小安全距离;在施工中采取了一定的防护措施,把地铁盾构对本工程的影响控制在安全范围内。