关于盾构隧道管片尺寸的解析

目前盾构隧道管片尺寸设计普遍采用AutoCAD等辅助设计软件作图的方法来完成,设计时或采取某些近似处理或过程比较麻烦,其结果也不便于校核。文章根据解析几何知识并结合管片构造特点推导了管片尺寸相关的解析公式。分析表明,采用该方法既可得到管片尺寸的精确解,也能通过程序计算提高设计效率,且便于校核作图结果。     

以坐标为引数的导线测量平差方法

在用全站仪观测布设导线时,由于能够实时测得待定点的近似坐标,给导线平差带来了新的课题.在研究测量误差及其权重的基础上,给出了便于实际应用的以坐标为引数的近似平差和严密平差方法,并导出了实用的计算公式.     

沉积岩水力压裂问题数值模拟及解析解研究

在岩体隧道工程的勘测、施工、运营整个过程中,水力压裂是一种需要重点关注的力学机制。文章针对层理性沉积岩材料,运用有限元断裂损伤模拟和解析推导两种手段开展水力压裂问题研究。基于多场耦合有限元分析软件,结合线弹性断裂准则与损伤本构模型,二次开发了可以表征微裂纹的渗流-应力-损伤耦合岩石模型,并应用于饱和渗流岩体水力压裂过程,通过引入弥散的平行微裂纹表达沉积岩的层理,建立沉积岩圆筒模型模拟孔径注水、外加围压条件下的水力压裂行为,研究其压裂破坏模式及渗流分布模式。另外,通过变化孔径和围压,探讨临界起裂水压与围压、试件孔径的定量关系。为了验证数值模拟所得起裂压力规律,基于渗流理论和弹性力学基本方程,结合模拟中得到的张拉破坏模式,推导了均质线弹性渗流岩体圆筒的临界起裂水压公式。解析与数值计算结果对比显示,两种途径得到的起裂压力吻合很好,偏差呈现在3%以内;围压越大,起裂压力越大,两者近似呈线性关系;孔径越小,起裂压力越大,两者在一定范围内近似呈负斜率线性关系。同时,起裂压力解析解总是略大于数值解,这反映出解析方法与数值方法基本材料假设不同所造成的影响。在材料性质参数一致时,基于理想线弹性体假设得到的起裂压力会大于引入初始损伤层理的材料算得的起裂压力。     

紊流混摩区摩阻因数近似公式分析

根据对90号无铅汽油和0号柴油进行摩阻实验所取得的实测数据，对紊流混摩区的近似公式进行了误差的计算和比较，并分析了误差产生的主要原因。计算和分析结果表明：科尔布鲁克公式是紊流混摩区的较准确的计算公式，近似公式只适用于粗略的计算和数学分析。     

轴对称解对隧道衬砌水压力计算的适用性研究

文章根据渗流理论推导了隧道衬砌水压力的轴对称解,并利用数值分析方法研究了轴对称解对不同形状隧道断面与浅埋隧道的适用性.研究结果表明:轴对称解适用于非圆形隧道断面衬砌水压力的估算;隧道断面形状对衬砌水压力折减系数的影响较小,可以忽略不计,其影响大小主要由衬砌与围岩的渗透系数比值决定.对于浅埋低水头隧道,用轴对称解计算的毛洞流量Qm与数值解比较,其误差较大,最大误差为36.5％;但用来计算衬砌水压力p1以及衬砌后水流量Q1时,误差相对较小,最大误差为6.3％,特别是利用轴对称解得出的衬砌水压力值与利用数值解得出的衬砌水压力特征值最大误差仅为3.4％.     

由任意坐标点反算对应中桩里程的一种直接算法

本文介绍一种根据道路中桩点坐标或中线外坐标点反算对应中桩里程的直接算法。在线路测设和工程勘察设计中，过去常常根据中桩里程和法向距离求线路任意点坐标和边桩坐标的正算法，通过若干次逐步趋近，得到一定精度的近似解。本文通过推导在曲线ZH坐标系中圆曲线段和缓和曲线段的算法公式，进而推广至适用于任意坐标系的通用算法。还给出一个实际算例加以验证。该方法显著提高工效和计算精度，可以取代逐步趋近算法，值得推广应用。     

混合时间窗约束下多目标多式联运路径优化研究

本文根据多式联运相关的概念与网络构建方法,考虑了运输的费用成本、时间价值成本以及环境成本,引入混合时间窗约束,从而建立了多目标多式联运路径优化模型,并利用基于Pareto适应度的遗传算法,求解了一个多式联运的算例,并对比加入混合时间窗前后的Pareto最优解集。加入混合时间窗约束的最优解集包括了部分未加入时间窗约束的最优解以及新的最优解,优化了运输路径,从而证明了该模型可行性与有效性,对决策者选择运输方案有重要意义。     

盾构隧道开挖面被动极限支护压力的三维解析解

文章基于莫尔-库仑屈服准则,通过优化楔形块体的倾角并考虑土体粘聚力的影响,对现有的楔形块+倒棱台的土体破坏模型进行改进,建立了能够得到盾构隧道开挖面处于被动极限平衡状态下支护压力的三维计算模型;同时推导得出了相应的计算公式,并通过优化计算得到了开挖面处被动支护压力最小时楔形块体的倾角及极限支护压力;结合一算例,将所建模型的预测结果与经典的上限解进行了分析对比,验证了其合理性;最后探讨了土体内摩擦角、土体粘聚力、隧道上覆土厚度与隧道开挖面处被动极限压应力间的相互关系。研究结果表明:土体的粘聚力越大,开挖面处被动极限支护压应力越大,两者呈线性关系;土体的内摩擦角越大,被动极限支护压应力越大,且其变化速率也越快;随着隧道上覆土厚度的增加,被动极限支护压应力逐渐增加,且变化速率越来越快,两者之间近似呈指数函数关系。     

U型管件强度分析

本文推导出了Ｕ形管件最小允许壁厚的计算公式，提出了用压力管道元件检验确定Ｕ形管件最小允许壁厚的方法及其外侧内壁外应力的近似求解方法。     

四阶段法交通量预测模型中存在的问题

通过对四阶段法交通量预测模型过程中交通流量的近似假定、出行者路径选择方法的假定以及交通网络的局限性等方面的分析,阐述了道路交通量预测四阶段法分配模型中存在的一些问题.     

波纹管应力分析研究进展

评述了波纹管应力理论研究方法的进展情况，围绕解析法、工程近似法和数值法，对波纹管理论研究中的一些主要成果作了较详细的回顾和总结，对各种研究方法作出了评价，展望了亟待解决的一些问题。     

附加荷载引起大跨扁平隧道变形破坏的模型试验研究

文章以深圳大跨扁平马峦山隧道为工程背景,采用模型试验法研究了Ⅳ级、Ⅴ级围岩条件下隧道结构在附加荷载作用下的破坏过程,分析了围岩压力、衬砌变形和结构内力的变化规律。研究结果表明:(1)拱顶围岩压力先增大后减小,当附加荷载达到至某一值时,拱顶围岩压力最大,且衬砌变形较小;(2)随着附加荷载的增加,衬砌变形均经历弹性阶段、塑性阶段、破坏阶段三个阶段,且Ⅴ级围岩衬砌变形较大;(3)随着附加荷载的增加,衬砌结构内力增大,衬砌弯矩分布形状近似呈"蝴蝶型",轴力分布形状近似呈"菱形",且分布不均匀性增大。     

高速公路收费系统施工经验交流

论述高速公路收费系统在相同或近似施工环境和系统环境下如何才能做的更加完善,总结高速公路机电工程收费系统在施工过程中的一些体会和经验.     

监控量测技术在暗挖单洞重叠隧道中的应用

深圳地铁一期工程3C标段(国-老区间北段)暗挖单洞重叠隧道穿越了高层建筑物及交通主干道,环境条件复杂,地质条件差,高跨比大(近似为2),结构稳定性差,施工难度大,文章主要论述了施工监测在信息化施工中的重要作用.     

浅埋铁路隧道松动土体力学行为分析

采用有限差分软件,对不同围岩、不同埋深的单线和双线电化铁路隧道进行了数值模拟,对围岩松动土体的力学行为进行研究,得出松动土体的破坏范围,并与理论解进行比较.得出结论:朗肯解与规范解分别反映单线和双线电化铁路隧道松动土体的破裂角;破裂角规范解对围岩参数的变化不敏感;隧道跨度对松动土体的破坏范围有重大影响.     

基于半圆弯曲试验的有限元模型收敛性分析

文章采用有限元方法对半圆弯曲试验(SCB)进行数值模拟,对有限元模型建立过程中所涉及到的约束条件和单元尺寸进行了收敛性分析。分析结果表明:相对于单元尺寸,约束条件对SCB试件底部拉应力的影响较大;SCB试件底部支座处约束UY和UZ方向的位移计算有限元解与理论解吻合度较高;综合考虑计算精度和运算时间,SCB模型采用2mm的单元尺寸较为适宜。     

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.     

楔形体模型的简化计算方法

目前用于求解盾构开挖面极限支护力的理论计算公式参数都较多且计算较为繁琐。文章基于目前使用较为普遍的楔形体理论计算模型对极限支护力的简化计算方法进行了研究。研究发现:当砂土的内摩擦角在20°~70°范围内时,其计算值的对数Inσ_T与砂土的内摩擦角ψ近似呈线性关系;而且在不考虑地面附加应力的影响下,当砂土的重度、盾构开挖面直径和盾构埋深不同时,lnσ_T与ψ的关系曲线近似平行。文章通过线性拟合的方法,在一定范围内通过引入砂土重度影响系数a、盾构开挖面直径影响系数6和埋深影响系数c得到了考虑砂土重度、盾构开挖面直径和埋深等因素影响的盾构开挖面极限支护力的简化计算公式,简化了盾构开挖面极限支护力的求解过程。     

模拟退火法与有限元耦合反演技术研究

岩体参数是岩土工程安全性分析的关键因素,目前很多研究者通常采用反演分析确定岩土参数。文章针对常规反演方法无法跳出局部最优解和初始值要求高的难题,MATLAB采用软件编制了模拟退火法(SAA)参数反演程序,实现了模拟退火反演理论与ABAQUS有限元软件的耦合分析,反演迭代过程中通过设定跳出局部最优解的概率实现了全局优化反演的目的;提出了针对反演程序的计算实验模型理念,验证了反演程序的有效性和实用性,并对依托工程南京某基坑进行了有效的参数反演分析。     

基于Zienkiewicz-Pande准则的隧道/巷道围岩弹塑性分析

Zienkiewicz-Pande准则是Mohr-Coulomb准则的改进。文章基于Zienkiewicz-Pande屈服准则,考虑中间主应力作用的影响,通过结合平衡方程推导出了隧道/巷道围岩弹塑性应力、塑性区半径及位移的解析解。在此基础之上给出了具体算例,分析了中间主应力对Zienkiewicz-Pande准则解的影响,最终分别基于Zienkiewicz-Pande准则和Mohr-Coulomb准则对塑性区半径和围岩应力分布进行对比分析。研究结果表明,Zienkiewicz-Pande准则适用于隧道/巷道围岩的弹塑性分析,合理地选用Zienkiewicz-Pande准则对于工程实践具有较大的参考价值。