干缩和徐变对隧道喷射混凝土支护安全的影响

针对以位移为基础的隧道支护结构安全性分析方法,探讨了喷射混凝土的收缩和徐变变形对隧道安全性的影响．根据喷射混凝土的干缩和徐变特性,推导了考虑干缩和徐变时支护内力的计算公式,给出了支护结构截面失效的功能函数,并进行了工程实例分析．结果表明,研究工作提高了施工期隧道喷射混凝土支护安全性评价位移方法的计算精度．     

粉质黏土隧道支护体系力学特性试验研究

隧道穿越稳定性较差且构造节理发育的粉质黏土的施工过程中支护体系力学特性较为复杂,通过开展杨家岭1#隧道粉质黏土段支护体系现场试验,研究粉质黏土段隧道初期支护中的围岩压力、钢架应力、喷混凝土应力及支护变形规律。结果表明：由于隧道左右两侧地质条件的不同（即粉质黏土的不均匀性）,初支上的围岩压力存在一定偏压情况,且围岩压力较大;喷混凝土应力及钢架应力值均较大,说明该段粉质黏土隧道围岩的稳定性较差,若初支仅考虑对围岩的封闭作用采用较小的喷混凝土厚度且不施作钢架,隧道的施工和结构安全存在较大风险;对于本工程,虽然偏压会对衬砌受力形成一定的不利因素,但是变更后的初期支护能够保证施工期间的安全。     

不同拟合曲线对结构可靠度分析位移方法的适应性

利用位移方法进行隧道喷混凝土衬砌结构可靠性分析时，拟合曲线的形式对可靠度的计算结果有着直接的影响。本文在给出隧道喷混凝土衬砌结构的功能函数的基础上，分别用圆曲线、抛物线、双曲线和正弦曲线拟合拱顶曲线，按Monte-Carlo法对部分实例进行了结构可靠指标计算。结果表明，抛物线和正弦曲线的效果最好，圆曲线次之，双曲线在位移法中则不宜采用。     

高岩温隧道初期支护应力场及安全性研究

为评价高岩温隧道施工过程中初期支护的安全性,研究了高岩温隧道初期支护温度场、应力场的施工期特征和演变规律. 首先通过热-应力耦合三维数值模拟和现场测试,研究了不同原始围岩温度场中,高岩温隧道开挖过程中初期支护温度场的变化规律;其次考虑围岩荷载和温度荷载共同作用,分析了高岩温隧道开挖过程中初期支护应力场的变化规律;最后基于初期支护应力值,评价了高岩温隧道初期支护的安全性. 研究结果表明:受施工通风影响,初期支护温度在隧道开挖后急剧降低,约5 d后基本与洞内气温一致;受施工工序影响,初期支护最大拉应力先增后减,最大压应力持续增加;随着围岩初始温度增大,在不同施工步序中,初期支护的最大拉应力和最大压应力均增大;初期支护安全性由喷射混凝土抗拉强度控制,当围岩初始温度大于60℃时,C25喷射混凝土将发生拉裂破坏.      

温湿变化对三塔结合梁斜拉桥徐变效应的影响研究

根据欧洲混凝土规范CEB-FIP 1990徐变计算公式,运用VB语言编写了考虑温湿度变化的徐变系数计算程序,嵌入武汉二七长江大桥有限元模型中,研究温湿度变化环境下主梁的变形和内力变化特征,获得温湿变化对三塔结合梁斜拉桥徐变效应的影响作用.研究结果表明：温度升高,混凝土徐变增大,钢主梁长期挠度也增大;相对湿度增加,混凝土徐变减小,钢主梁长期挠度也减小;一季度温度较低、湿度较大,温湿度同时变化时混凝土徐变较小,此时吊装混凝土桥面板引起的钢主梁挠度和应力值也较小,可见混凝土桥面板的吊装宜选择在温度低、湿度大的季节进行.     

预应力混凝土桥梁悬臂施工中徐变挠度的计算

大跨度预应力混凝土桥梁悬臂施工时,关于徐变挠度的计算,相关文献对其计算理论和方法都有阐述.依据这些计算理论和方法,对原有的计算公式加以改进和完善,给出了简洁合理、易于编程的徐变挠度计算公式.     

隧道初期支护钢拱架早期承载性能试验研究

为系统分析隧道格栅钢架和型钢钢架支护初期的力学性能, 针对三肢格栅钢架、四肢格栅钢架和14 号工字型钢钢架开展室内加载试验研究; 同时, 引入钢材性能系数以直观比较不同类型钢架的综合性能。研究表明: 1)在支护初期, 格栅钢架与混凝土的结合性能比型钢钢架好, 并且在受到集中力影响时, 型钢钢架的安全隐患大于格栅钢架; 2) 钢拱架在实际使用中会受到偏心荷载的不利影响, 其中四肢格栅钢架受到的影响最显著, 设计时应增加四肢格栅钢架跨中抗扭钢筋布置。     

湿喷技术在海棠山隧道施工中的应用

湿喷混凝土以粉尘少、回弹率低、喷射效率高、质量稳定可靠的诸多优点在地下工程中被广泛应用。本文以阜盘高速公路海棠山隧道初期支护湿喷混凝土为例,主要论述混凝土湿喷技术特点及工艺,并与干喷混凝土从质量控制、经济效益上作比较,使混凝土湿喷技术能得到进一步推广使用。     

富水低渗透性地层隧道超前帷幕注浆加固技术

介绍了胡麻岭铁路隧道第三系饱和富水弱胶结砂岩地层地段的工程特点,在流塑状及流砂状时小导管周边注浆、大管棚周边注浆及水平旋喷周边注浆加固对周边围岩的加固范围有限,掌子面围岩稳定困难,常用的钢架、锚、网、喷混凝土支护承载能力难以维护支护后洞室的稳定。全断面帷幕注浆加固围岩范围大、加固效果好,但其工艺技术复杂,其加固技术参数、注浆加固施工的过程控制和注浆质量检测十分重要。该方法在胡麻岭铁路隧道中成功应用,供类似工程参考。     

“公桥规”函数拟合实现收缩徐变递推计算的研究

本文利用初应变法推导出由徐变增量和收缩应变增量产生的单元等效结点力增量,将“公桥规” (JTG D62-2004)中给出的混凝土徐变系数和收缩应变表达式用指数函数进行拟合,得出收缩徐变递推计算公式.该公式简洁统一,可实现收缩与徐变的同步计算.     

考虑隧道围岩蠕变的复合式衬砌受力规律

将锚杆作用力视为体力作用于围岩内, 将初期支护与锚杆锚固范围内的围岩视为围岩加固体, 建立了围岩力学模型, 基于统一强度理论分析了隧道蠕变条件下的围岩应力与变形规律, 推导了复合衬砌应力与变形表达式, 分析了隧道围岩蠕变过程中支护结构受力特点及不同初期支护强度下二次衬砌受力变化规律。分析结果表明: 当初期支护按照“初期支护应与围岩共同受力且能保证施工阶段安全”的原则进行设计时, 在围岩蠕变作用下, 锚杆与喷射混凝土最大受力分别为48、286kPa, 与开挖阶段相比分别增大了57.5%、13.7%, 且超过支护结构最大承载力, 说明在进行初期支护设计时, 仅满足隧道开挖过程中围岩稳定而不考虑蠕变产生的附加应力影响, 可能造成隧道运营过程中初期支护结构破坏, 不利于隧道稳定; 当二次衬砌厚度由300mm增大至500mm时, 二次衬砌最大受力增大了40.5%, 荷载分担比由25.2%增大至36.2%, 而增大初期支护强度后, 二次衬砌受力减小了14.5%, 荷载分担比由25.2%减小至22.3%, 说明二次衬砌荷载随初期支护强度增大而减小, 而随自身强度增大而增大, 应重视初期支护与二次衬砌支护强度的协调配置, 实现围岩压力的合理分配; 在软岩地质条件下, 应保证隧道施工过程中围岩稳定并避免围岩蠕变过程中发生结构破坏, 以实现初期支护与二次衬砌共同承担蠕变引起的附加应力。      

连续曲梁空间分析的样条有限条法

本文给出的可用于连续曲梁空间分析的样条有限条法计算公式,为有各种边界支承和中间支承的结构分析提供了快速、有效的计算方法,具有广泛的工程实用价值。文中通过对一个双跨带支座隔墙的梯形曲线箱梁模型的,实测结果与样条有限条法计算值的比较,验证了本文方法的可靠性和适用性。      

抗震结构时程可靠度的遗传模拟退火算法

针对抗震结构时程可靠度分析中功能函数为非线性程度较高的隐式函数的特点，将遗传模拟退火算法与时程分析法相结合，建立了抗震结构时程可靠度分析的遗传模拟退火算法．该算法可以充分考虑结构参数和地震动的双重随机性，可确定任意时刻结构的时程可靠指标．用此方法及Monte Callo法分析了分别受大震和小震作用的三质点钢筋混凝土结构的时程可靠度，结果表明了该方法的有效性．     

基于弹性模量缩减法的随机极限承载力分析

为确定工程结构的随机极限承载力,结合弹性模量调整策略和摄动随机有限元法,提出一种基于弹性模量缩减法的随机极限承载力分析方法.首先利用摄动随机有限元法计算结构的随机响应量和单元可靠指标,并定义单元可靠指标均匀度和基准可靠指标,进而论证随机极限分析的比例加载条件及随机响应量的比例关系;然后通过有策略地缩减低可靠度单元的弹性模量,以模拟结构的失效演化历程,形成一系列静力容许应力场,进而根据塑性极限分析理论确定结构的失效模式及其对应的随机极限承载力.算例分析结果表明,该方法通常只需要迭代15步左右即可收敛,与蒙特卡洛法（抽样50万次）的相对误差在0.5%以内.      

航道网规划多级模糊综合评价

为解决目前航道网规划评价中存在主观影响因素过多,各评价指标权重不确定性等问题,分析了航道网布局影响因素,结合层次分析法,提出了航道网规划方案的多目标、多级模糊综合评判方法。运用层次分析法确定各层次评价指标的权重,运用模糊统计方法确定非定量指标的隶属度,对于定量评价指标的隶属度,则按效益型指标、适中型指标和成本型指标分别予以确定。对苏州市航道网规划方案评价结果表明,该方法可客观地给出反映航道网实际情况的量化指标,能够对航道网规划效果作出合理的定性评价。     

浅埋隧道洞口段施工技术

隧道洞口段是隧道施工的薄弱环节,为保证进洞安全,采用地表砂浆锚杆加固拱顶岩体;采用钢拱架、超前锚杆、超前小导管、钢筋网、喷射混凝土联合支护加固洞口岩体;采用控制爆破手段降低对围岩扰动,利用围岩量测技术指导施工。保证了洞口浅埋段的施工安全。     

模糊神经网络在钢筋混凝土桥梁结构可靠度分析中的应用

钢筋混凝土桥梁结构可靠度分析中存在着模糊性问题,计算结构可靠度的传统方法没有考虑结构的模糊性问题．将模糊神经网络用于钢筋混凝土桥梁结构的可靠度计算,用神经网络来构造模糊系统,实现输入、输出隶属函数的自动调整,并给出了模糊神经网络计算结构可靠度的步骤．最后通过两个算例来计算结构可靠度,计算结果表明,模糊神经网络法计算结果与JC法计算结果比较接近,该方法可以用于桥梁结构的可靠度计算,特别是可用于功能函数不能显示表达的可靠度计算．该方法的缺点是计算用时稍长以及训练、检验样本的来源存在问题．     

沥青结合料离散元模型

基于Burgers流变模型，可以利用中心差分法建立并推导沥青结合料的离散元模型，并可使用二维颗粒流模拟程序（PFC2D）实现从数值上预估沥青结合料的流变特性。该模型和PFC2D预测结果的高可靠性均得到了充分的验证。     

配筋锚喷混凝土高陡边坡防护施工控制与检测

根据石中高速公路南段高陡边坡防护的工程实践,介绍配筋锚杆喷射混凝土在高陡边坡防护中的施工控制与质量检测。