盾构下穿施工对高速铁路无砟轨道变形影响的解析算法及验证

为更准确地反映盾构施工扰动下高速铁路无砟轨道的变形,采用给出假定、公式推导、数值验证相结合的方法：(1)将路基-轨道的变形传递假定为3个阶段,即无变形阶段、沉降槽形成阶段、轨道下沉阶段,认为轨道结构最终是否发生脱空取决于路基沉降槽的大小;(2)基于假定,结合梁的挠曲线方程、弹性地基梁理论以及Peck公式推导相应的解析计算方法,并应用在典型地层条件中计算上部CRTSⅡ型纵连板式无砟轨道的最大沉降值;(3)建立相应的地层-路基-轨道三维数值模型,计算轨道最大沉降值,并与同工况下的解析计算结果进行比较。结果表明,相较于数值仿真结果,主体砂卵石、主体泥岩2种地层条件下轨道最大沉降值的解析计算结果误差分别为12%和5%,说明了假定的合理性和解析方法的可行性。     

不同浇筑方式下UHPC空心板受力性能研究

为了研究不同浇筑方式下的UHPC空心板结构的受力性能,通过两点对称加载法分别对1块UHPC整浇空心板和2块抗剪腹筋数量不同且分2次浇筑的UHPC叠合空心板进行弯曲加载试验,对试件的承载力、挠度、裂缝形态以及混凝土应变进行分析.研究结果表明:有腹筋叠合空心板和整浇空心板在对称荷载作用下纯弯段满足平截面假定;整体浇筑可以提...     

断裂理论在含裂纹盾构隧道安全性评价中的应用

盾构施工顶进、营运损伤或地震灾害等原因都可能导致盾构隧道发生各种裂纹,影响结构的营运安全。隧道传统的弹塑性安全评价方法无法考虑结构内部存在的裂纹,因此可能导致与事实不符的安全性评价结论,有鉴于此,引入断裂理论,并基于裂纹周边一定范围平板受力假定,对隧道内侧不同位置含不同深度纵向裂纹的应力强度因子进行分析,绘制了不同深度裂纹条件下的盾构隧道应力强度因子包络线,并与钢筋混凝土的断裂韧度进行对比,以评价特定荷载条件下含裂纹盾构隧道的安全性并阐述断裂理论的应用过程。     

地铁联络横通道水平冻结施工的热固耦合分析

基于考虑相变的热固耦合理论,采用GEO-SLOPE软件模拟地铁联络横通道水平冻结和开挖施工过程,分析地层温度场和位移场的变化规律。结果表明:隧道冻结帷幕交圈的时间约为26d,但需积极冻结到40d,冻结帷幕平均厚度达到120cm,再经过36d的维护冻结期才可实施开挖;在维护冻结期采用比积极冻结期略高的盐水温度,防止了冻土范围继续扩大,避免了隧道开挖过程中遭遇强度较高的冻土;在进行具体的冻结设计时,应结合地层和隧道轮廓线的特点,设定冻结盐水温度、冻结时间、冻结管间距和冻结管数量等参数;对比分析不同冻结帷幕保护下隧道开挖的地层位移场,结果证明冻结对抑制地层变形具有良好的效果,但需要足够的冻结时间方可将地表变形限制在可接受的范围内。     

高速列车撞击盾构隧道的混合多尺度动力分析模型

列车脱轨会对隧道结构产生重大损害,为此提出一种在保证计算精度的前提下能大幅度提高计算效率的列车撞击盾构隧道混合多尺度动力分析模型,以降低列车脱轨事故的潜在风险。首先,建立考虑管片接头效应的常规非多尺度模型及2种单一多尺度模型（同类型单元粗细网格耦合多尺度模型和不同类型单元壳-体耦合多尺度模型）,通过3种模型的管片静力学试验结果对比分析,验证2种单一多尺度模型的适用性;然后,将2种单一多尺度模型结合成混合多尺度模型,应用于列车撞击盾构隧道动力分析中,并与采用常规非多尺度模型的计算结果进行对比。结果表明：在静力荷载下,2种单一多尺度模型在位移、应力及损伤面积的分布规律上与常规非多尺度模型一致,计算值误差均在3.5%以内,且计算时间缩短了50%左右;在撞击荷载下,混合多尺度模型与常规非多尺度模型计算所得的管片位移和拉压损伤发展规律一致,但混合多尺度模型计算数值偏大,除拉伸损伤面积误差为8.56%外,其余结果误差均在5%以内;混合多尺度模型在保证计算精度的前提下,将计算时间缩减了62.4%,为类似问题提供了更为高效的解决方案。     

起降与滑行荷载作用下道面-地层结构动力特性与损伤分析

依托成都双流国际机场滑行道工程,通过理论分析、公式推导及数值模拟等综合研究手段,确定飞机动荷载系数并推导出飞机单轮荷载计算公式,研究飞机在滑行道面运动过程中,起降与滑行荷载作用下机场道面-地层结构的动力特性与损伤。研究结果表明,滑行荷载对道面-地层结构的影响最大,滑行荷载作用下,道面-地层结构在频率为7 Hz附近时振动加速度达到最大值。从能量角度看,飞机荷载从道面传递至地层时,高频段的加速度能量在地层中的耗散比中低频段更快;道面-地层结构的1/3倍频程曲线最大值均出现在9.45 Hz频段,随着地层深度增加,地层结构的VAL值呈现衰减趋势,且衰减率不断增大。从损伤量值角度看,滑行荷载对道面结构的损伤总体较小。     

CAITA虚拟装配及运动仿真在汽车加速踏板控制器设计中的应用

本文以汽车加速踏板控制器的方案设计为例,在CATIA软件中对其零部件进行建模、虚拟装配、运动仿真等操作.对如何利用CATIA进行虚拟装配模型的建立、实现运动仿真等进行初步探索.     

预应力管道压浆质量无损检测方法

为了准确评价后张法预应力混凝土结构管道内部的压浆质量,对实际压浆过程中可能出现的缺陷做出定性与定量分析,采用冲击回波法并结合小波神经网络进行无损检测研究。利用管道内置的软泡沫来模拟实际压浆体缺陷开展模型试验,在此基础上通过小波分析探讨冲击回波响应和管道压浆质量之间的关系,并提取测试信号对缺陷敏感的特征向量,创建一个单隐层的BP神经网络对预应力管道的压浆质量进行诊断。最后结合实际工程现场试验,完善智能评价系统。研究结果表明:经过训练、测试的3层BP神经网络具有很好的抗噪性能,在5dB噪声干扰下能够稳定和较准确地识别出缺陷大小,且诊断误差很小;实际工程的现场测试进一步验证了该方法的有效性。     

煤矿斜井盾构施工壁后同步注浆的双浆液特性研究

以鄂尔多斯市台格庙煤矿盾构斜井为工程背景,对煤矿盾构斜井施工壁后同步注浆的双浆液特性进行试验研究,试验内容包括:流动度、泌水率、凝胶时间和抗压强度的测定。通过分析水灰比和水玻璃用量变化时的双浆液基本性能变化规律,得到适用于台格庙矿区盾构斜井施工壁后采用的水泥-水玻璃双浆液配合比。结果表明:当水玻璃用量不变时,随着水灰比的减小,双浆液的抗压强度逐渐增大,凝胶时间逐渐减小,流动度逐渐增大;当水灰比不变时,随着水玻璃用量的增多,双浆液的凝胶时间逐渐增大,抗压强度先增大后减小。     

铁路隧道穿越瓦斯煤系地层的旋喷围桩防突工法探析

为确保铁路隧道能够快速安全地穿越瓦斯突出煤系地层,依据《铁路瓦斯隧道技术规范》的防突规定及旋喷桩工艺特点,从“堵”“排”结合的角度,提出一种旋喷围桩快速防突的新型施工方法。首先,依据防突原理,针对超前综合防突和工作面综合防突,开展了“堵”“排”结合的旋喷围桩防突工艺研究;然后,以叙毕铁路欧家湾高瓦斯隧道防突为例,进行了旋喷围桩防突工法中关于围桩桩径与瓦斯释放孔数量的多方案设计;最后,依据施工定额,结合工程量统计数据,从施工成本和施工时间方面将旋喷围桩防突工法与传统抽排防突措施进行比较。研究结果表明： 1)封闭的高强度旋喷桩加固了防突区域轮廓周线上煤层的地质结构,隔离了围桩内外的煤体,截断了煤与瓦斯突出向围桩外扩展的途径; 2)仅对围桩内突出煤层实施地质钻钻孔和瓦斯排放,使消突范围大大减小; 3)与传统抽排消突方案相比,旋喷围桩防突工法桩内释放孔数量减少为原设计的1/5～1/3时,地质钻钻孔总工程量可减少13%～22%,施工成本按基价计仅增加1.7%～10.5%,既安全高效,又简单易行。