土工离心机水平垂直双向振动台

大型土工离心机水平垂直双向振动台可在水平和垂直两个方向上激发振动,模拟地震波作用对岩土工程和结构物的影响,其原理复杂且实现难度大,世界范围内数量较少。文章依托交通运输部天津水运工程科学研究所已建成的大型土工离心机水平垂直双向振动台,分析了大型双向振动台的研制难点,并对其相应的机械设计方案和控制策略进行了介绍。本振动台的建造经验表明:采用层压橡胶轴承替代普通轴承可承受巨大的振动负载,将层压橡胶轴承布置在合适的位置可以保证台面只在水平和垂直两个方向运动;使用气缸补偿振动台和模型的静态载荷,垂直作动器只负责振动加载;振动台底部设置隔振层可大大减弱主轴受到的冲击;合理的油路布置方案和伺服阀的选型保证激振效果;使用剪切模型箱可减小模型的边界效应,使用期望响应谱RRS和测试响应谱TRS相比较的判定准则进行波形迭代,可保证波形的准确性。合理的机械设计方法和控制策略保证了振动台的使用效果。     

基于改进拟动力法的沿河岩石边坡地震抗倾覆稳定性分析

流水河岸岩石边坡的稳定性评价具有重要意义,文章基于改进的拟动力分析法推导了在不同工况下沿河岩石边坡地震抗倾覆稳定地震安全系数计算公式。分析了在不同岩石地震放大系数下地震力、坡顶超载、张裂缝积水深度、锚索效应以及河水侵蚀影响下岩石边坡地震抗倾覆稳定性的变化规律,分析表明,在不同工况下张裂缝积水深度、水平向地震力、河水侵蚀高度等不利于岩石边坡地震抗滑稳定性,而竖向地震力、锚索锚固力、锚固高度、边坡超载等增强岩石边坡地震抗倾覆稳定;随着岩石地震放大系数的增大,地震力对岩石边坡地震抗倾覆稳定性的不利影响增大,边坡超载、张裂缝积水深度、锚索锚固力、锚索高度、河岸水位对岩石边坡地震抗倾覆稳定性的不利影响减小,而锚索角度、坡脚侵蚀高度对边坡地震抗倾覆稳定性的不利影响基本不变。     

城市轨道交通平均运距计算方法研究

随着城市轨道交通线路的运营使用和线路的增加,线网换乘站点也增多,起讫点间的线路选择也增多。不同换乘线路的选择,使地铁平均运距也发生了变化。为计算轨道交通全网的平均运距,选择利用最短路径原理,得出线网中线路任意两点间的最短距离,并利用该最短距离与轨道交通客运OD量得出平均运距。最后,对该平均运距的计算方法提出总结。     

真空降水及低能量强夯法加固中孔压变化研究

真空降水联合低能量强夯是一种新型的吹填土地基加固处理方法。利用数值计算和现场实时监测,判定强夯激发的超孔隙水压力的消散情况,以评价真空降水的效果以及调整强夯施工的间歇期参数,结果表明:降水的效果和每遍强夯的控制间歇期是保证地基处理效果的关键。     

潮汐作用下饱和软粘土地基孔隙水压力变化规律研究

针对潮汐对滨海地区饱和软粘土的影响,尤其是在无施工加载条件下,展开对饱和软粘土中孔隙水压力变化的研究。利用数学模型计算与现场实测相结合的方法,得到了较为一致的结果。通过总结潮汐对饱和软粘土中孔隙水压力变化的影响规律,提出了对施工加载和安全监测的建议。     

港口导堤植被消波的试验研究

针对天津中心渔港东导堤工程,通过几何比尺为1∶10的断面物理模型试验,研究了植株布置方式、种植排数和淹没水深对护岸植被消波效果的影响。研究表明:1)护岸植被对波浪有一定的消减作用,可减小波浪对护面结构的直接冲击,并降低越浪量,但是植被的消波效果只对一定范围内的波浪有效。2)就植被的消波效果而言,矩形布置方案略好于梅花形布置方案;树木种植排数越多消波作用越大;半淹没时的消波效果略好于全淹没状态。3)结合天津中心渔港东导堤护岸结构,肩台种植树木7排时,植被消波效果最好,其中波高最大消减32.9%,越浪量最大消减87.8%。     

水平循环荷载作用下群桩与软粘土相互作用离心模型试验研究

桩基是水工构造物常用的地基处理方式之一,在国内外水运工程建设中均有应用。在波浪、船舶等循环荷载条件下,桩基和软粘土之间的相互作用,易发生软土强度弱化、桩基变形位移,带来工程危害。为解决这种情况,应从水平循环荷载作用下桩和饱和软粘土之间的作用机理着手开展研究。文章通过离心机模型试验,研究了水平循环荷载作用下饱和软粘土与高承台群桩基础的相互作用。试验结果显示,在每个加载卸载循环过程中,随着施加荷载值的增大,引起桩基的最大位移和残余位移同时增加。每次加卸荷循环后,桩体内均产生残余弯曲应变。群桩的前排桩产生的弯曲应变值是后排桩的3.2倍。     

天津滨海软土地区地铁车站开挖基坑稳定性分析

研究目的:天津滨海地区多为海相沉积层,地下水位高,地层中存在淤泥质土。地铁建设首先面临的问题就是地下车站基坑的稳定性,保证基坑工程的安全性具有重要的经济和社会效益。本文对天津地铁某换乘车站基坑开挖施工变形规律进行研究,对于后续开工建设的地铁车站基坑工程具有一定的借鉴意义。研究结论:(1)在地下车站开挖过程中,受软土层突然应力释放及地下水位变化的影响,易引起周边建筑物地基的不均匀沉降,造成地面开裂、建筑物与地下管线变形。(2)本文利用有限元分析软件,建立三维数值模型,对基坑分步开挖施工过程进行动态模拟,对开挖过程中的围岩稳定性进行计算分析,得出:车站各主要受力构件均未达到极限强度,整个车站不会发生结构失稳破坏;车站基坑周围地表沉降量不大,对既有运营的地铁线路及车站围护结构的影响较小,开挖满足结构变形与周边建筑物的差异沉降变形控制要求。(3)本研究成果可为沿海软土地区地铁车站基坑开挖等类似工程提供参考。     

基于大小交路的西安地铁3号线行车组织优化

在大小交路一定的情况下,对西安地铁3号线行车组织进行了优化。以最小化乘客等待时间、最大化车辆平均满载率及最小化车辆运行总距离为目标,以发车频率及列车编组为决策变量,构建大小交路列车开行方案多目标优化模型。选用Matlab软件中fminimax函数求解该多目标非线性约束优化问题。优化后,早高峰小时内,乘客的总等待时间基本保持不变,车辆的平均满载率增加17%,列车运行总距离减少1 305 km,节约牵引能耗约3 027 kWh。     

颗粒分析试验方法的论证

文章介绍了颗粒分析试验的2种方法,非规范法(常用方法)和规范法。阐述了密度计法的原理及其局限性,讨论了2种试验方法各自所用公式的适用性。通过试验,得出了2种方法的差别,并分析了其中的原因,同时,从定量的角度分析了2种试验方法所得粘粒含量的差别。