基于荷载-结构模型的隧道衬砌结构可靠性设计与研究

文章以秦东黄土铁路隧道为工程背景,以"荷载-结构"模型和蒙特卡罗有限元为基础,结合围岩相关参数的数理统计特征值,并应用统计学知识对其隧道结构稳定性进行了研究分析;通过10万次的结构计算,对其进行了假设检验,建立了隧道衬砌结构可靠性设计的计算模型,得出了大断面黄土隧道结构轴力的统计特征和分布类型,从而提出了可用于隧道衬砌结构可靠性设计的计算手段。研究结果对今后结构可靠性理论在隧道衬砌结构可靠性设计的实际应用方面有重要的理论指导意义。     

高速铁路交叉隧道动力学问题研究综述

文章针对高速铁路交叉隧道的分类和组合型式进行划分,分别阐述了其存在的关键动力学问题,并通过广泛的相关文献调研,总结了高速铁路交叉隧道在列车振动、空气动力效应以及地震震动等方面的研究现状与不足;指出了今后的研究重点:(1)考虑隧道结构、地层参数以及邻近交叉隧道的结构特征,建立高速列车-轨道-交叉隧道为一体的三维精细化分析模型,并用其开展定量安全评价;(2)开展车隧气动结构效应研究,提出保障隧道结构安全的工程措施,进而建立考虑列车气动荷载与其他动力荷载叠加作用下交叉隧道的安全性评估方法;(3)进行全方位的高速铁路交叉隧道地震动力响应研究,揭示交叉隧道结构本身的动力特性,提出相适应的抗震设计方法;(4)引入混凝土和岩石动力损伤本构关系,建立能考虑材料动态损伤的计算模型,以对结构在长期反复动力作用下的动力响应特性及其累积损伤效应开展深入研究。     

盾构隧道管片裂缝开展规律数值试验

管片裂缝会影响盾构隧道衬砌结构性能。为研究管片裂缝开展规律,文章以西安地铁某区间隧道涌水事故导致管片裂缝病害为背景,利用ANSYS软件SOLD65单元建立三维非线性模型,分析管片裂缝开展规律。结果表明:(1)无空洞条件下,荷载小于2倍设计值时,管片无裂缝;当荷载位于2.5倍设计值和4倍设计值之间时,裂缝数量逐步增加,裂缝数量与荷载关系近似呈s曲线;(2)依托工程空洞条件下,当施加设计荷载时,出现偏压现象,随着荷载增大裂缝开展较快,当施加荷载达到2.7倍设计荷载时,裂缝急剧增加,裂缝分布不对称,空洞周边裂缝密集,大于3倍设计荷载时,结构失稳破坏。文章研究结果可为病害处治提供理论依据,为类似工程提供借鉴。     

围岩空间变异性对隧道结构可靠度的影响分析

采用随机场模型能够有效地模拟围岩参数的空间变异性。文章将局部平均随机场理论、有限差分法和Monte-Carlo模拟结合在一起,得到了Monte-Carlo随机有限差分法,基于该方法编制了可考虑围岩空间变异性的隧道结构可靠度计算程序;并将围岩密度、弹性模量和内摩擦角等参数视为三维正态随机场,研究了围岩的竖向与水平向相关距离的变化对隧道结构可靠度的影响。计算结果表明,围岩空间变异性会显著影响隧道结构的可靠度,为了获得更为经济合理的支护方案,在支护设计时考虑围岩参数的空间变异性很有必要;围岩竖向或水平向相关距离的增大均会引起隧道结构失效概率的增加,但影响程度不同;隧道结构失效概率对围岩竖向空间变异性更加敏感,故在工程勘察费用较少时,可考虑将勘察费用更多地投入到竖向相关距离的勘测,水平向相关距离可参考已有经验数据取值。     

八尺江大桥缆索吊装系统安全与稳定性分析

文章以八尺江大桥主桥施工时采用的缆索吊装系统为研究对象,采用通用有限元软件ANSYS建立空间模型,对该系统在自重和吊装重量及风荷载作用下的安全性和稳定性进行分析,得出该缆索吊装系统满足设计吊重的要求,同时详细阐述了该类结构验算的控制因素及各工况的考虑方式,可为同类结构验算提供参考。     

长大公路隧道网络通风研究

文章讨论了长大公路隧道通风网络的理论,建立了通风网络的数值模型,在此基础上编制了公路隧道网络通风解算程序,通过对秦岭终南山公路隧道通风方案的分析和研究,验证了程序的适用性和正确性,为解决长大公路隧道运营通风问题提供了一种有效途径.     

A380-800飞机荷载作用下复合道面的结构响应分析

为了分析机场复合道面结构在新一代大型飞机多轮荷载作用下的力学响应规律,文章以A380-800飞机为例,应用大型通用有限元程序ABAQUS建立了复合道面结构三维有限元模型,分析了多轮荷载不同组合方式作用下道面结构的力学响应。通过计算不同布载形式下道面结构的疲劳寿命,并结合应力的分布规律,得出结论:复合道面在多轮荷载作用下产生空间叠加效应;A380-800可采用3轴双轮6轮组作为道面结构设计时的最不利荷载组合;当考虑空间叠加效应时,15 m×15 m的模型尺寸是合理的。     

叠交隧道设计参数对既有隧道稳定性影响的动态模拟研究

在既有隧道下方新修隧道,其间距及交叉角度是影响工程稳定性的重要设计参数。为研究不同间距及交叉角度对既有隧道的影响,文章基于ABAQus平台,利用Python语言编程建立能够模拟间距及交叉角度动态变化的参数化模型,分析不同间距及交叉角度对既有隧道关键点变形的影响规律;基于Matlab语言编制有限元优化分析计算程序。以既有隧道关键点变形最小作为优化目标,对建立的动态模型进行计算,提出了适合于依托工程建设的间距及交叉角度的最优组合;将优化计算结果与工程现场监测数据进行对比。验证了文章计算结果的有效性和计算方法的优越性。其研究成果丰富了叠交隧道施工影响的仿真计算方法,对类似工程的设计和施工具有一定的指导意义。     

高水位富水隧道衬砌结构设计刍议

文章应用渗流理论建立岩体渗流计算模型,推导了隧道衬砌外缘剩余水头的计算公式,介绍了荷载-结构计算模型、理论解析计算和有限元计算三种抗水压隧道衬砌结构设计方法.     

隧道-洞口滑坡平行体系受力变形模式与计算方法研究北大核心CSCD

我国目前对隧道-滑坡工程的设计尚无可供参照的行业标准,尤其是滑坡洞口段隧道缺少相应的计算理论。文章首先以平行体系中隧道-洞口滑坡为研究对象,通过归纳总结滑坡地段隧道衬砌的病害特征,构建了相应的工程地质模型;然后将剩余滑坡推力视为导致隧道变形破坏的直接原因,通过荷载传递规律得到作用于隧道结构上的附加荷载,将其与围岩压力叠加推导出了隧道外荷载的计算公式;接着采用弹性地基梁理论,推导出滑坡推力作用下的隧道内力计算方法,从而得到隧道-洞口滑坡的受力变形模式及计算理论;最后通过模型试验对其合理性进行了验证分析,结果表明该方法与实际工程相符,能够为滑坡地段洞口隧道的设计提供参考。     

微探Excel数据分析法在地铁监测中的应用

随着国家经济建设的逐渐推进,我国轨道交通建设在安全监测中显得至关重要,促进地铁建设监测部门的工作更加科学推进,针对建设安全管理的服务对象,提出了系统架构和功能设计总体方案,并对监测数据采集、安全预警分级分类、基于Excel数据分析法等关键技术进行实践与探讨。因此,本文将以Excel数据分析法阐述在城市轨道交通建设安全监测中的应用,通过对地铁监测行业的发展现状进行阐述,探讨地铁建设监测技术服务单位对Excel数据分析法的特点,进而给出具体应用。     

Analysis on Gas Characteristics of the Sichuan Red-bed Section of ChengduGuiyang Railway and Suggestion on Division of Gas Working Areas in the Survey Stage北大核心CSCD

Combining with the borehole gas concentration tests for the Sichuan red-bed section of the Chengdu-Guiyang Railway, this paper analyzes its correlation with the stratum chronology geological structure, and tunnel depth on the basis of data statistics, and puts forward the suggestion to qualitatively and quantitatively divide gas working areas. The results show that the correlation between the tunnel gas concentration and the stratum chronology is not significant in the Sichuan red-bed section of the Chengdu-Guiyang Railway (except coal-bearing strata); geological structure plays a controlling role in gas transport and accumulation; and the positive correlation between the gas concentration and the tunnel depth is significant. According to the above conclusions, it could qualitatively divide the gas working areas according to the geological structure and mapping information collected during the survey stage, and quantitatively divide the gas working areas according to the gas concentration test results. The final categorization of gas working areas can be determined by combining the qualitative and quantitative results. © 2022, Editorial Office of "Modern Tunnelling Technology". All right reserved.     

地铁区间隧道火灾自然排烟模式的研究与应用

成都南部地铁区间隧道采用地面开口的自然通风模式,在国内尚属首次。文章对区间隧道在火灾工况下,通风竖井间距、隧道中隔墙,以及风口阻力系数对自然排烟通风效果的影响进行了数值模拟分析,为区间隧道的结构选型提供了科学的依据。     

成都市轨道交通发展探索

文章基于成都市道路交通建设与发展现状,分析了成都市发展轨道交通的优势、劣势、机遇及挑战,阐述了成都市轨道交通的发展规划,并探讨了成都市轨道交通发展的战略意义。     

富水砂卵石地层洞内深孔定点填充注浆加固技术浅析

成都地铁富水砂卵石地层中土压平衡盾构施工已经证明是可行的,但盾构施工隧道上方的滞后沉降时有发生,直接影响到地铁上方管线、建筑物和人的安全,严重的会造成等级事故。根据成都富水砂卵石地层土压平衡盾构施工滞后沉降机理分析,提出的洞内深孔定点填充注浆加固技术,能够有效降低滞后沉降的风险,对类似地层盾构施工有一定的指导作用。     

Characteristics of gaseous and particulate pollutants exhaust from logistics transportation vehicle on real-world conditions

On-road vehicle tests of three heavy duty diesel trucks were conducted by a portable emission measurement system (PEMS) in Chengdu, China. SEMTECH-ECOSTAR provided by Sensors Inc. was employed to detect gaseous emissions and MI2, an emissions measuring instrument powered by the Pegasor Particulate Sensor (PPS) was used to detect particulate emissions during the tests. The impacts of speed, acceleration and engine load on emissions were analyzed. The average nitrogen oxides (NOx) emission factors of the heavy duty diesel truck (HDDT), medium-duty diesel truck (MDDT), light duty diesel truck (LDDT) were 7.29, 5.29 and 5.53 g/km. The particulate emission factors were 0.60, 0.30 and 0.14 g/km respectively, higher than the similar reported in the previous studies. Both gaseous and particulate emission exhibit significant correlations with the change in vehicle speed, acceleration and power demand. The highest emission was generally in high VSPs and higher loads. High engine load caused by aggressive driving was the main factor of high emissions for the vehicles on real-world conditions.     

The influence of neighborhood types on active transport in China’s growing cities

Rapid urban expansion in China has created both opportunities and challenges for promoting active transport in urban residential communities. Previous studies have shown that the urban form at the city scale has affected active transport in Chinese cities. However, there is less agreement about how the physical and social variations of neighborhood types should be addressed. This research investigates the four most representative neighborhood types found in Chinese cities: traditional mixed-use, slab block work-unit, gated community, and resettlement housing. Household travel diaries conducted in Chengdu in 2016 were analyzed using binary logistic regressions, supplemented by informal onsite interviews. The findings indicate significant variations in the use and accessibility of active transport in each neighborhood type for non-work trips. This suggests that each neighborhood type may need different strategies for promoting active transport: (1) the traditional mixed-use neighborhoods are in need of intensified urban retrofitting projects to reclaim public open space; (2) the work-unit could benefit from comprehensive plans rather than a patchwork of projects; (3) while opening up gated communities can improve porosity across neighborhoods and promote active transport, the more pressing issue may be their inability to keep up with the transportation needs of the residents; and (4) residents of resettlement housing should have better access to employment using transit and non-motorized modes.     

新阀门养护技术在川气东送管道中的应用

根据国内天然气长输管道投产运行的经验,很多阀门在投产后出现不同程度的泄漏现象。为了保证安装的阀门在投产运行后稳定运行,防止发生阀门内漏、外漏等现象,川气东送管道在工程建设中引进阀门养护作业技术,在阀门安装、试压、试运行3个阶段进行有效的养护作业,确保了管线投产时所有阀门状态良好,一次试运行成功。阀门养护作业有效地延长了阀门的使用周期,对于保障管线的平稳运行,有效防范管道运行风险,具有十分重要的意义。     

盾构施工工程技术人员应具备的能力

文章结合作者在重庆过江隧道、武汉长江隧道、上海地铁、成都地铁、广州地铁、郑州地铁盾构现场施工的经历,以施工现场的事故为例,对从事盾构现场施工的工程技术人员应该具备的能力阐述了自己的看法,可供盾构施工相关技术人员参考。     

定向钻导向孔对接技术

定向钻导向孔对接技术可解决导向孔钻进控向难题。其方法是出土点、入土点钻机分别钻进一定距离后,在导向孔水平段进行钻头对接,对接过程中产生的偏差由主钻机（出土点钻机）进行调整消除。对接后,辅钻机后退,主钻机沿辅钻机的导向孔钻进,最终主钻机的钻杆到达入土点,完成导向孔钻进。该技术有效克服了常规导向孔钻进的控向难题。川气东送天然气管道水阳江定向钻穿越应用了定向钻导向孔对接技术,成功完成了穿越施工。