公路隧道围岩模型试验相似材料的试验研究

满足相似关系的模型材料是模型试验的基础.在凋研相似材料研究现状的基础上,通过大量的配比试验研制出满足相似条件的模型材料.材料的力学试验表明,材料具有容重大,泊松比基本满足软岩的要求,抗压强度和弹性模量低,力学性能稳定,可重复使用等特点.     

多跨波形钢腹板连续梁桥缩尺模型试验研制

以南昌朝阳大桥非通航孔波形钢腹板组合梁桥为试验原型,根据模型试验的特点和目的,设计并研制了三跨单箱双室波形钢腹板模型试验桥;选择了合适的模型材料,设计了微混凝土配合比,根据弹性相似律确定了相似比并进行了配重处理,对波形钢腹板及抗剪连接件进行了设计;对模型桥进行了静力及动力校核,对比分析了模型桥及实桥的动力特性,满足相应的相似要求。设计研制的模型具有可行性,可用于研究实际工程中多跨波形钢腹板连续梁桥的静动力特性。     

存在材料相似度误差的模型试验修正方法探讨

在复杂环境岩土体工程的模型试验中,材料相似度误差往往造成试验结果与目标值间的不容忽视的差异,需进行修正后才可反馈到原型。为探究存在相似度误差的模型试验的有效修正方法,以某高速公路边坡工程为依托,首先通过与室内试验配套的数值试验检验了采用数值方法研究模型试验修正问题的合理性;其次从位移演化规律和位移值大小两方面对现有的模型试验修正方法进行验证,指出当前方法的不足并分析其存在不足的原因。在此基础上,基于位移畸变值概念提出了模型试验误差修正方法,并对当前方法和推荐方法的修正效果进行对比分析。研究结果表明:1.一般而言,模型材料相似度存在较大误差情况下的试验结果与目标值间的差异较显著,不容忽视,对其进行修正十分必要;2.当前模型试验修正方法对预测值的修正仅建立在单一岩层有量纲参数的基础上,因而无法达到对复杂环境地质体模型试验数据进行修正的目的,修正效果较差;3.通过SPSS估值曲线分析能够准确获取位移畸变值函数,基于位移畸变值修正方法的修正效果明显,能有效修正模型试验相似度误差对试验结果的影响。     

引水隧道围岩相似材料的试验研究

模型试验成功与否的首要和关键问题是必须提出满足相似准则的相似材料。文章依托锦屏二级水电站引水隧道模型试验项目,对其围岩相似材料进行了研究。根据相似原则,选用重晶石、粉煤灰、河沙、机油和石英砂为模拟材料,通过大量的室内试验,研究不同配比下材料的力学性能,为模型试验提出了合适的相似材料配合比。     

公路下伏采空区模型试验相似材料研究

公路路基下伏采空区岩体相似材料研究是开展模型试验研究的必要条件,依据相似原理对采空区常见岩体(砂岩、泥岩)进行相似材料研究,通过概化试验模型,确定几何比及物理相似比,确定相似材料满足的强度要求。同时,把粉煤灰应用于岩石相似材料中,并取得了较好的效果,相似材料及相似比的确立为采空区室内模型试验研究提供了研究基础。     

桥梁桩墩结构振动台模型试验研究及其进展

模拟地震振动台模型试验是研究桥梁桩墩结构抗震设计的重要方法,随着抗震设计理论研究和试验技术的不断进步,该研究方法也在不断发展。笔者主要对近年来桥梁桩墩结构振动台模型试验的主要方面(试验理论基础、模型试验相似律和振动模型试验)的研究与进展进行了综述,概述了模拟地震振动台的工作原理,并介绍了该研究领域的国内外研究现状,最后在此基础上对桥墩结构振动台试验的发展趋势进行了展望。     

山岭隧道振动台模型试验研究的现状与展望

山岭隧道在地震作用下的动力响应与抗震性能,是近10年来国内外工程界及学术界的一个研究热点。采用振动台模型试验,直接模拟与再现地震作用下围岩与隧道结构的动力响应,是研究其动力特性和抗震性能的一种重要手段。针对山岭隧道的振动台模型试验研究,从对象与目的、相似理论、相似材料、模型制作、地震波选取等5个方面,系统地论述国内外山岭隧道振动台模型试验的研究现状,同时也对其今后的发展趋势进行了展望。     

一种改进的位移释放率计算方法及其在Ⅴ级围岩中的应用

为了探究高地应力作用下Ⅴ级围岩的开挖卸载效应，针对隧道开挖过程中实时位移释放率难以计算这一问题，提出一种改进的位移释放率计算方法，对不同工法作用下Ⅴ级围岩的变形规律进行数值分析和模型试验研究。首先基于正交试验原理，以黄土、砂、石膏、水泥、水为原材料配置得到Ⅴ级围岩相似材料；然后以自行设计的模型试验箱为载体，对配制出的相似材料进行平行试验，以保证每组材料在改变一种原材料基础上其余材料均不变，从而得到各组材料的应变-时间变化曲线；最后利用改进的位移释放率计算方法，结合模型试验过程实时监测数据，得到Ⅴ级围岩不同开挖工法下的位移释放率变化曲线，并与数值分析结果进行对比验证。研究结果表明：配制出的围岩相似材料在物理力学性能上均能很好地满足试验需要且具有经济环保等优点；平行试验下，各组材料均对开挖卸载产生影响且石膏产生的影响最大；模型试验结果表明，开挖前期台阶法位移释放率最大，随着开挖的进行双侧壁导坑法位移释放率逐渐增大直至最大，模型试验所得位移释放率在数值上虽与数值模拟结果略有区别但整体趋势保持一致，两者均显示隧道开挖过程中CRD法的位移释放率最小且开挖后期位移释放率逐渐趋于平稳，故建议在该高地应力Ⅴ级围岩段隧道施工时全程采用CRD法。     

土工离心模型试验原理与若干问题分析

土工离心机试验是利用离心机所产生的离心力场，来提高土工模型的体积力，进而模拟原型在自然重力场下的行为。昭模型试验可在保证原型与模型几何相似的前提下，保持它们的力学特性相似，应力应变相同，破坏机理相同，变形相似。离心模型试验也存在离心场径向和切向误差、启动与制动带来的误差和粒径效应、边界效应、工况和动力模拟、局部模拟等问题，在试验中应予重视并努力克服。     

模型试验在顺层边坡中的应用

边坡的研究方法有很多,地质力学模型试验是在研究顺层岩质边坡变形和破坏时常用的一种重要手段,它是今后岩土工程研究中不可缺失的方法之一,它不仅能进一步验证数值模拟的准确性,还能更加实际地反映出各种因素对顺层边坡稳定性的影响,能恰当准确地表现边坡的变形破坏模式和过程。本文简述了模型试验在实际工程应用中的相似原理与相似条件,在边坡模型试验中,先要选择模型比尺,再选择试验所需的材料以及相关参数的确定,进一步完善模型试验的理论方法,为边坡的模型试验研究提供依据和保障。     

桥梁结构模型试验研究

回顾了铁道部大桥桥梁科学研究院已进行过的部分典型桥梁的模型试验研究项目，提出了模型试验研究在模型设计，制造，安装和选用材料方面所应注意的一些问题，指出模型试验研究和计算机仿真分析不能互相替代，二者互相补充则可有力推动桥梁科技的进步。     

公路隧道大型振动台抗减震模型试验方案设计

西藏某隧道隧址区地震烈度高,受多条活动断层影响,为了确保隧道抵御强震和减小活动断层对隧道的影响,对该隧道进口段大型振动台模型试验方案进行研究。首先介绍振动台模型试验模型箱的设计,并对整个模型体系模拟的范围和相似关系进行剖析。然后,在参照已有研究成果并结合本次试验拟定的相似关系基础上,确定模拟模型岩层和模型衬砌的材料。同时,以该隧道进口段数值模拟结果为基础,选择振动台模型试验测点的布置位置。最后,结合隧址区所处的地震环境,编制模型试验的加载制度。最终试验现象证明,本次试验方案是成功的。     

桥涵台背回填中粗砂检测模型试验相似分析

根据相似理论,推导了用轻便触探、静力触探两种测试方法进行公路桥涵台背回填中粗砂模型试验与现场检测的相似系数,将两种方法的现场检测结果与模型试验结果比较得知,用相似系数修正后的模型试验结果与现场试验结果较吻合,从而验证了相似分析结果的正确性。     

雪峰山隧道通风模型实验设计研究

根据模型试验相似理论分析雪峰山隧道通风模型设计应满足的相似条件，介绍了雪峰山隧道大比例通风模型和基本性能实验。该模型通可以较好地模拟运营工况和解决通风风井部位的关键技术问题。     

土工离心模型试验中结构物替代技术探讨

在土工离心模型试验中,模型材料的几何尺寸应为原型材料几何尺寸的1/n。然而在很多试验研究中,由于缩尺制备的原因,很难满足这一要求。基于土工离心模型相似原理,对其结构物的替代准则进行详尽的综述、分析和讨论,为工程应用提供参考依据。     

高烈度地震区公路隧道洞口段大型振动台模型试验方案设计

以西藏嘎隆拉隧道的工程建设为背景,对嘎隆拉隧道进口段进行了大型振动台模型试验方案设计.根据本次试验的目的和特性,首先介绍了振动台模型试验的模型箱设计,并对整个模型体系模拟的范围和相似关系进行了剖析.然后,在参照已有研究成果并结合本次试验拟定的相似关系基础之上,确定了模拟模型岩层和模型衬砌的材料.同时,以嘎隆拉隧道进口段数值模拟结果为基础,选择了振动台模型试验测点的布置位置.最后,结合隧址区所处的地震环境,编制了模型试验的加载制度.     

非夯实与夯实素填土边壁破坏特性试验研究

本文以素填土边壁相似模型的相似法则为依据,设计并完成了素填土边壁破坏模式的系列相似模型试验研究,并着重对素填土介质在非夯实与夯实条件下的破坏模式做了对比分析和研究。指出不同条件下素填土边壁具有截然不同的破坏模式,以往近似地沿用圆弧破坏模式对其进行稳定性分析和支护参数的设计不尽合理。     

路堤荷载下桩帽式CFG桩对黄土地基的加固效果研究

基于相似理论在室内模型试验中的运用,对路堤荷载作用下桩帽式CFG桩复合地基、天然地基的承载特性进行了室内模型试验研究,同时运用数值分析软件对原型桩帽式CFG桩复合地基与天然地基的承载进行了模拟分析。结果表明:桩帽式CFG桩能充分发挥桩体的承载作用,同时能有效地控制黄土地基的沉降变形。     

软岩填筑路基沉降特性研究的模型试验

采用相似材料模型试验方法,对千枚板岩等类软岩填筑路基的沉降特性进行了机制性试验研究,并运用线性对数模型对其沉降规律进行预测,同时根据试验结果提出了保证填筑路堤沉降稳定性的工程措施和要求。     

隧道振动台模型试验相似材料研究

结合隧道结构的振动台模型试验研究,对隧道衬砌模筑混凝土的相似材料进行了试验,选用石膏、重晶石粉和石英砂为模拟材料,通过大量的室内试验研究了不同配合比下材料的力学性能,找到了合适的配合比;同时研究了不同的养护方式对试件强度的影响规律;最后得到的试验结果与隧道震害基本一致,验证了相似材料配合比的正确性.