盾构隧道管片接头抗剪力学性能研究

通过对南京长江盾构隧道环向管片接头进行的三组原型抗剪(无螺栓剪切、有螺栓逆剪和有螺栓顺剪)加载试验,分析研究了管片接头在剪力作用下的受力、变形和破坏特征,给出了管片接头混凝土接触面的静摩擦系数,得到了接头剪力主要由混凝土接触面承担、破坏形式为连接斜螺栓剪切延性破坏的结论。通过对管片结构的有限元数值模拟计算得出:接头处的剪力与轴力比小于接缝面的摩擦系数,管片不会发生相互错动,结构是稳定的。     

沉管隧道节段接头剪力空间分布规律研究

为研究沉管隧道节段接头剪力键剪力沿纵向与横向的空间分布规律,文章以地基差异沉降作为试验控制变量,在沉降试验平台上进行了1∶4.69的大比尺沉管节段接头模型试验。同时,在考虑剪力键橡胶垫双线性材料特性及与沉管节段之间、节段与土体之间接触效应的情况下,开展了沉管隧道节段的足尺三维数值模拟。通过模型试验结果与数值模拟结果的对比分析,表明:节段接头剪力键横向剪力分布存在不均衡性,单纯按剪力键榫与剪力键槽接触面积或平均分配接头剪力的设计方法存在一定缺陷;沉管隧道节段接头剪力沿纵向均呈开口向上的二次曲线左半部分的形态进行传递,但随着差异沉降的增大,剪力的衰减速率也在增大;纵向差异沉降时,节段接头剪力影响范围为3个节段;横向差异沉降时,节段接头剪力影响范围为4个节段。相关研究方法与成果可以为沉管隧道接头研究及剪力键设计提供参考与依据。     

沉管隧道节段接头剪力键受力阶段与沉降控制标准研究

当沉管隧道节段下部的地基由于荷载或地层因素产生差异沉降时,剪力键是抵制节段接头张开与扭转的主要受力构件,也是接头防水的重要结构保证。文章在1∶4.69大比尺模型试验和有限元三维数值模拟中,将差异沉降作为可变荷载,对地基差异沉降下的沉管隧道节段接头剪力键受力规律进行了研究。试验及分析结果表明:在纵向与横向差异沉降下,沉管隧道节段接头剪力键的受力过程可以分为三个阶段。第一阶段为剪力键榫与剪力键槽间的缝隙及橡胶垫初步压缩阶段,应力增长速率较低;第二阶段为剪力键充分受力阶段,应力增长速率较高,当差异沉降达到一定量值后,节段接头会通过局部挤压或摩擦的方式帮助剪力键受力;第三阶段,剪力键进入屈服状态,此时剪力键仍能够继续受力,但已有微裂纹产生。根据剪力键在正常使用极限状态下的剪力值,所确定的沉管隧道节段允许纵向与横向差异沉降值分别为11.5 mm和11.1 mm。建议在沉管隧道沉放完成后,保留部分顶、底板位置的拉索,以提高节段接头剪力键的结构安全。     

长大深埋节段式沉管隧道节段接头构造方案比选

文章以长大深埋节段式沉管隧道工程为背景,根据不同的防水体系及剪力键布置形式,提出并探讨了六种可行的节段接头构造方案,经设计、施工及运营养护等方面的综合比选,认为"内侧(背水侧)OMEGA止水带+中埋可注浆式止水带双道防水系统/外侧(迎水侧)剪力键"的节段接头构造方案更具有优势。在实际工程应用中应根据具体工程情况予以选用。     

超长沉管隧道大型模型试验设计与应用

文章结合港珠澳大桥沉管隧道工程实例,采用局部相似装配式剪力键方案,对超长海底沉管隧道在不均匀沉降及不均匀荷载作用下的节段接头作用机理进行了研究。经材料配比与模型制作,进行了1:4.69的大型沉管节段模型试验;沉降模型试验平台经技术改造,能够满足试验过程中的模型搬运、对接、加载、复位等功能;控制试验平台底部千斤顶的差异沉降,可以模拟沉管节段接头纵向与横向的不均匀变位;采用钢筋计及压力盒对沉管结构钢筋应力、沉管结构与土体的接触压力进行测试,采用电阻应变花和光纤光栅应变花对剪力键表面及内部的应变进行测试。通过对所得试验数据的初步分析,得到了节段接头剪力键剪应力随差异沉降及剪应力沿沉管横截面的分布规律。     

规划航道桥梁抗撞性能研究

为了评估规划航道提升等级后桥梁的抗撞性能是否具备抵抗船舶撞击的能力,文章以白沙大桥为依托工程,明确桥梁抗撞性能分析流程,采用Madis Civil软件建立桥梁有限元模型计算其弯矩及剪力效应值,通过对弯矩及剪力效应值进行强度验算以评估桥梁的抗撞性能。结果表明：当规划航道的等级远高于桥梁所处的原航道等级时,船舶对桥墩的撞击损坏面位于中下部位;白沙大桥在规划Ⅱ级航道等级中受到2 000 t的船舶撞击时,其抗撞性能较差,抗剪效应值几乎高出抗弯承载力两倍,无法抵抗船舶撞击时所产生的抗剪效应,对桥墩造成抗剪破坏。     

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。     

高拱坝混凝土原位抗剪试验研究

通过对混凝土层间结合面进行原位抗剪试验,获得各级配混凝土不同层间处理方式的极限抗剪强度、残余抗剪强度、摩擦强度和抗剪特性参数f′、c′,为优化大坝混凝土层间处理措施、评估坝体结构稳定性提供依据。     

构造参数对新型装配式桥面结构抗剪承载力的影响规律

针对提出的新型装配式桥面结构连接方式,研究不同构造参数对新型装配式桥面结构抗剪承载力的影响规律。基于ABAQUS有限元软件,建立数值分析模型并与试验结果对比,验证其有效性;进而分析不同构造参数对新型装配式桥面结构抗剪承载力的影响因素和影响规律。结果表明：提出的新型装配式桥面结构连接方式的有限元分析方法能够模拟其在剪切荷载作用下的受力全过程,预测不同构件的受力状态;UHPC强度对抗剪承载力的影响不明显;混凝土强度和初始张拉控制应力与抗剪强度呈正相关;随着预应力筋锚固区间距的减小,抗剪强度呈现先不变后降低的趋势。     

考虑地基刚度不均匀影响的沉管隧道接头变形分析北大核心CSCD

沉管隧道接头是整个结构中最薄弱的环节,其刚度及变形特征对结构安全至关重要。当隧道下卧地层刚度不均匀时,接头变形将更加复杂,因此有必要对沉管隧道在不均匀地层条件下的接头特性进行深入分析。文章基于某沉管隧道工程,建立了三维精细化有限元模型,进行沉管隧道接头部件分析计算,对钢剪切键及混凝土剪切键的力学特性进行了深入研究,得到其剪切刚度取值。之后利用上述研究成果,建立三维壳-弹簧沉管管节模型,对隧道整体变形情况进行分析。考虑地基的不均匀性,进行多工况计算,分析沉管隧道接缝变形情况,验证接头结构的可靠性。     

考虑地基刚度不均匀影响的沉管隧道接头变形分析

沉管隧道接头是整个结构中最薄弱的环节,其刚度及变形特征对结构安全至关重要。当隧道下卧地层刚度不均匀时,接头变形将更加复杂,因此有必要对沉管隧道在不均匀地层条件下的接头特性进行深入分析。文章基于某沉管隧道工程,建立了三维精细化有限元模型,进行沉管隧道接头部件分析计算,对钢剪切键及混凝土剪切键的力学特性进行了深入研究,得到其剪切刚度取值。之后利用上述研究成果,建立三维壳-弹簧沉管管节模型,对隧道整体变形情况进行分析。考虑地基的不均匀性,进行多工况计算,分析沉管隧道接缝变形情况,验证接头结构的可靠性。     

高速公路边坡支护工程优化设计研究

文章结合某高速公路边坡工程实例,通过大型剪切试验获取结构面参数,分析了公路边坡支护优化设计方案.通过现场大型剪切试验结果可知,饱和条件下各试样的抗剪强度参数均有所下降,相同试验条件下试样的残余抗剪强度参数均低于峰值抗剪强度参数,针对已经产生滑动破坏的边坡支护设计时宜采用残余抗剪强度参数.使用现场实测参数优化后,可节约边...     

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。     

中美欧规范预应力混凝土梁斜截面抗剪计算对比分析

为提高桥梁的抗剪承载力,延长使用寿命,对《混凝土结构设计规范（》GB 50010—2010,简称GB—10）与《公路钢筋混凝土及预应力混凝土桥涵设计规范》（JTG 3362—2018）[简称《公路桥规》（JTG3362）]、美国规范AASHTO—12和欧洲规范Eurocode 2的受弯构件抗剪承载能力的设计方法和计算公式进行对比分析,得出以下结论：在抗剪承载力设计值上,美国规范AASHTO—12相对偏大,我国《公路桥规》（JTG 3362）的取值太过保守,小于我国GB—10规范和欧美规范;在预应力方面,我国GB—10规范未做出界定,我国《公路桥规（》JTG 3362）和欧洲规范分别采用不同的预应力提高系数来体现预应力对抗剪的有利作用,美国规范通过预应力竖向分力进行了界定。     

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。     

桥梁斜截面抗剪工况静载试验计算分析

文章以实际工程桥梁静载试验为例,介绍支点附近斜截面抗剪工况的静载试验方法,对比采用Midas杆系模型和Ansys实体模型计算的斜截面应力理论值,结合静载试验的实测数据分析和理论数据分析,得到斜截面抗剪工况理论值。经计算发现,采用杆系模型计算的结果存在较大偏差,会造成静载试验的评定结果不合理。因此,进行支点附近斜截面抗剪工况理论应变计算时应采用实体模型。     

重载交通沥青路面高温抗剪性能研究

文章通过总结国内外有关重载交通和抗剪性能的研究成果,推荐了高温和重载综合影响下评价路面抗剪性能的方法,以评价高温和重载因素对沥青路面结构性能的影响,同时也为降低沥青面层剪应力措施的设计与施工提供借鉴。     

改性乳化沥青设计及层间剪切力研究

江西省一批早期修建的高速公路进入大修期,对沥青等不可再生资源的需求量攀升。然而,沥青层间质量是影响其使用性能的重要因素,温度、载荷、坡度等因素均会影响层间黏性。基于国内外究现状,利用Superpave法对乳化沥青混合料进行设计,并研究其级配选择、孔隙率、加料顺序、材料用量以及最佳乳化沥青含量等,分析了乳化沥青高性能层间抗剪强度和软化点,并通过试验研究了不同沥青的抗剪强度,以期为同类工程提供参考。     

装配式组合钢板梁桥螺栓连接件受剪性能研究

文章提出了一种预埋钢板式桥面板结构以提升装配式组合钢板梁桥中混凝土板的开孔精度和质量,并通过ABAQUS有限元软件对该结构螺栓连接件进行了三维实体建模,以预紧力大小、界面摩擦系数、螺栓强度等级、螺栓直径和混凝土强度作为参数对螺栓连接件的抗剪承载力进行了研究。分析结果表明,螺栓连接件抗剪承载力主要与螺栓的强度等级和直径有关,所提出的预埋钢板式桥面板结构可充分发挥螺栓连接件的抗剪性能。     

薄层复合式路面层间粘层技术研究

针对薄层复合式路面层间粘结问题,文章采用不同界面处理方式和不同层间粘结材料系统研究层间粘结技术。结果表明:采用酸洗加刻槽的界面处理方式,结合SBS改性沥青或橡胶沥青粘结材料等能有效提高薄层复合式路面的层间粘结强度和抗剪强度。