快速接头盾构隧道衬砌结构设计参数研究

管片接头受力性能是影响盾构隧道衬砌结构设计参数的关键因素,而采用快速连接件的接头受力性能尚不明确。文章参考国外盾构隧道衬砌快速连接件的研究和应用情况,结合上海市天然气管线过江隧道工程,通过管片接头荷载试验,对快速接头的纵缝转角刚度、纵缝抗剪刚度、环缝抗剪刚度进行研究。结合试验结果建立了基于梁弹簧法的三环错缝分析模型,给出了该模型关键参数的具体取值范围。最后通过计算对比提出了该种快速接头盾构隧道衬砌结构的修正惯用模型设计参数——刚度折减系数、弯矩传递系数。     

通用环错缝拼装隧道极限承载能力足尺试验研究

针对隧道周边水土流失对隧道结构的正常运营与安全使用产生的严重影响,文章采用拟静力的试验方法对周边卸载工况下通用环错缝拼装盾构隧道结构承载能力进行了足尺试验研究,具体介绍了试验方案和加载方案的设计,提供了结构变形、裂缝展开、管片纵环缝变形和螺栓受力的发展情况以及破坏过程等试验结果,并对结构的承载性能和破坏机理进行分析。试验结果表明:结构收敛的荷载-位移曲线呈弹塑性特征,在初始阶段,荷载位移曲线线性上升;随后环缝破坏,环间相互作用减弱,结构整体刚度降低;最终环缝凹凸榫剪坏、纵缝混凝土受压破坏以及管片本体压弯破坏,结构整体失去稳定性。     

上海长江隧道管片纵缝力学性能的试验研究

根据上海长江隧道直径15m管片的1：1直接头试验，经分析得出了该管片纵缝接头在分别承受正、负弯矩时转角随弯矩变化的规律，提出了反映管片纵缝接头力学性能的转角刚度拟合公式，可供类似工程参考使用。     

粘土地层大断面异形盾构隧道结构力学特征数值试验研究

文章基于修正惯用法和壳-弹簧模型两种计算方法,研究了原型试验条件下错缝拼装的异形盾构管片随覆土厚度增加的力学行为特征。研究结果表明,异形管片结构整体变形呈"横鸭蛋"形;环向接头存在使结构内力呈非对称分布,纵向接头的剪切作用和幅宽边缘对其加强作用使幅宽边缘内力普遍大于幅宽中央;基于平面应变状态的修正惯用法夸大了错缝拼装对管片纵向的加强作用,计算结果要大于考虑三维空间问题的壳-弹簧模型,说明修正惯用法作为异形管片的设计方法是偏于安全的;建议异形盾构管片横向刚度有效率范围为0.72~0.87,正弯矩区弯矩传递系数范围为0.245~0.256,负弯矩区弯矩传递系数范围为0.166~0.197。     

错缝拼装盾构衬砌结构力学性能试验分析

错缝拼装盾构隧道衬砌结构由于存在环间传力行为,具有与通缝拼装衬砌结构不同的力学特性。文章通过三环压弯试验获得错缝拼装管片的极限承载力和力学行为规律,分析了衬砌结构纵缝、环缝及管片本体的相互协同作用,并通过一系列试验设计工况得到了纵向力和荷载水平对结构性能的影响规律。同时对比分析了三环与单环压弯试验结构的受力特性和破坏模式的差异,获得错缝拼装盾构衬砌的力学性能和环间传力效应。     

盾构隧道管片横向接头刚度对内力影响的研究

在应用有限元法对盾构隧道管片内力进行研究的过程中,用接头单元来模拟管片之间的连接,并从理论上推导出管片横向接头刚度的近似表达式,进而计算分析在土体及管片自重作用下,接头刚度对管片内力的影响.文章推导了接头刚度的计算公式,并结合工程实例,给出了计算结果,可为管片的设计提供参考.     

装配式管片接头受力平面有限元分析

在盾构法隧道设计中,评价接头刚度对管片内力的影响是隧道设计的一个十分重要的内容.由于管片接头或整环管片试验资料过少,很难得到普遍性的接头刚度规律.目前工程中大多根据经验将接头刚度确定为某一常数.针对上述问题,文章通过对广州地铁三号线无传力衬垫的盾构隧道管片接头进行了接触问题的非连续弹塑性有限元分析,得出了接缝转角与弯矩的关系曲线.这种关系曲线接近双直线形状,因此可以简化为双直线关系来确定接头刚度.计算的结果反映出管片接头转角与管片内力之间的非线性关系的规律,为管片设计中的关键参数选择提供了依据,具有较大的实用和参考价值.     

盾构法隧道错缝拼装衬砌的受力分析

对错缝拼装衬砌的内力计算分析的关键是如何考虑隧道纵向剪切作用以及由此而产生的环间弯矩传递。目前在错缝衬砌的设计中，用得最多的是η-ξ法，而η和ξ值的确定主要凭工程实践经验，具有较大的随意性和不确定性。为此，通过错缝拼装衬砌的三维受力性态分析，研究在错缝拼装条件下环缝接头对管片接头的约束作用以及由此而产生的环间弯矩传递。     

基于椭圆形式的隧道纵向等效连续化模型分析

针对当前理论推导下隧道纵向刚度有效率(0.14~0.23)比上海盾构隧道实际工程的应用值(约0.7)偏小的情况,文章改进传统纵向等效连续化模型,在隧道等效连续化模型的基础上,基于椭圆的参数方程,同时考虑横向刚度、环缝作用范围的影响,并且引入土层约束系数和管片拼装方式影响系数,建立新型的盾构隧道纵向等效连续化模型,修正了等效弯曲刚度的计算公式。文章以上海某隧道工程为背景,分析了横向刚度和环缝作用范围系数对隧道等效抗弯刚度的影响规律。假设隧道发生"椭圆变形",其计算结果表明,隧道纵向等效刚度有效率与其他模型结论相比增加了26%~50%,有效地贴近了实际应用值,证明了椭圆假设的合理性。研究结果对隧道纵向等效刚度有效率的理论推导和实际工程的取值具有一定的参考意义。     

盾构隧道管片接头抗弯刚度的经验公式

接缝抗弯刚度是装配式衬砌结构设计的重要参数,工程中一般是通过接头的荷载试验来确定.文章以某拟建大型水工盾构隧洞的管片接头荷载试验为基础,简要介绍了装配式管片接头荷载的试验方法、影响接头刚度的各种因素及其影响规律.通过对试验数据的分析,建立了管片接头抗弯刚度的经验公式,给出了不同偏心距的接头抗弯刚度系数的变化范围.     

含水原油水力计算

讨论了含水原油为牛顿流体和非牛顿流体情况下管流的水力计算。当含水原油为牛顿流体时，其压降计算按传统方法采用达西公式计算；当含水原油为非牛顿流体时，介绍了幂律流体和宾汉流体的本构方程、流态判别方法、层流和紊流压降计算公式。还介绍了含水原油为牛顿流体时黏度计算的一些经验公式，并提出了一种回归含水原油黏度(牛顿流体)、表观黏度(非牛顿流体)计算公式的新方法，将回归公式的计算结果与实测结果进行了比较。     

加筋土界面特性室内试验研究进展

文章概述了近年来国内外加筋土界面特性室内试验研究的进展,按直剪试验、拉拔试验、三轴试验等内容进行分类,总结取得的规律性成果,分析讨论所存在的问题,并提出了进一步研究的看法。这些分析对理清加筋机理具有重要意义,同时也为加筋工程提供设计参数。     

桥面铺装层间界面力学性能试验研究

文章针对桥面铺装层间界面的力学特性,开展了层间界面的剪切强度、动态剪切疲劳以及拉拔强度试验研究,分析温度、加载速率、竖向荷载、界面构造深度等因素对桥面铺装层间界面力学特性的影响,获得了一些有意义的结论,为桥面铺装层间界面力学性能研究提供依据。     

沥青混合料抗剪切验算方法

文章借鉴城市道路的抗剪验算方法和步骤,提出了适用于沥青混合料的抗剪验算方法,并采用沥青路面应力计算BISAR程序与三轴试验进行实例分析,验算了该方法的可行性。     

白改黑工程中反射裂缝防治措施研究

旧水泥混凝土路面白改黑工程中反射裂缝防治措施对延长路面使用寿命意义重大。文章通过间接弯拉试验、间接剪切试验、轮碾试验,分别测试采用无夹层、封层、封层＋防水卷材、封层＋土工布、封层＋玻纤格栅、封层＋聚酯纤维布等不同防裂夹层材料的防裂措施的层间间接弯拉强度、间接抗剪强度及其轮碾疲劳寿命,并结合实体工程对防水卷材的防裂效果进行跟踪调查,进一步说明其反射裂缝防治措施的可行性。     

聚丙烯塑料管水力摩阻系数试验研究

为了测定聚丙烯塑料管（PP—R）的水力摩阻系数λ，用高压水柱压差计实测了PP—R直管段在不同稳态流量下的沿程水头损失，同时用电磁流量计测得相应的管道流量值。根据水力学的相关理论，推导出用上述实测值计算聚丙烯塑料管水力摩阻系数的公式。通过对试验数据的计算和分析，确定了试验用聚丙烯塑料管的水力摩阻系数，并且建立λ与雷诺数Re关系的经验公式。     

沥青路面粘层油用量研究

粘层是路面结构的重要组成部分,粘层的抗剪强度与粘层油的用量和面层级配有密切的关系。文章选用了4种面层材料进行试验,研究不同面层级配类型以及粘层油撒布量对粘层强度的影响。试验结果表明：不同级配面层间的粘层油存在最佳撒布量,在最佳撒布量时粘层的抗剪强度达到最大。     

沥青路面面层-基层层间抗剪性能研究

为了对目前山区沥青路面常见的面层-基层滑移破坏问题提出有效的防治措施,文章通过室内试验,在AC-20混合料面层与半刚性基层之间洒铺基质沥青、SBS改性沥青、SBR改性乳化沥青,同时选择在20℃和52,7℃温度条件下,对试件进行45°斜剪试验,对比在不同材料、温度条件下的面层-基层层间抗剪强度。试验结果表明:层间经处理后的粘结强度均有不同程度的增加,增幅最大的是在层间洒布了SBS改性沥青,增幅最小的是在层间洒布了基质沥青;高温条件下,面基层间的抗剪切强度仅为常温条件下的8%~10%,说明温度对AC-20沥青层与半刚性基层间的抗剪切强度有很大的影响。研究结果可为增强面基层层间粘结力提供指导。     

浆体管道输送临界流速的影响因素及计算分析

临界流速是浆体管道输送的一个重要因素 ,目前尚无普遍的使用公式。例如杜兰德 (Du rand)、格拉弗 (Draf)、托马斯 (Thomas)等考虑的因素少 ,而且还需要特定的条件。在前人试验研究的基础上 ,找出影响浆体管道临界流速的主要因素并进行分析 ,再利用尖山铁精矿管道输送试验数据的实测值与计算值进行比较 ,找出一个比较适合管道输送的普遍临界流速公式。     

大厚度半刚性基层层间结合技术室内试验研究

文章通过室内直剪试验,对大厚度水泥稳定碎石基层上下层结合状态进行研究,分析了大厚度水泥稳定碎石基层上下层浇筑间隔时间、养生时间及水泥浆用量对层间抗剪性能的影响,并提出了最佳施工工艺。