盾构隧道内力分析方法的对比研究

阐述了修正惯用法、弹性支承法和梁-弹簧-压杆法的计算原理,结合某盾构隧道实例,分别运用3种方法对比分析了盾构隧道弹性抗力的分布特点和规律及其对结构内力的影响。研究表明:管片接头效应主要影响衬砌弯矩,对衬砌轴力影响有限;径向弹性抗力有助于削弱管片衬砌弯矩,增大管片衬砌轴力;修正惯用法获得的弯矩值最大,弹性支承法次之,梁-弹簧-压杆法最小,而轴力值基本不受分析方法的影响。建议盾构隧道初步设计时采用修正惯用法,施工图设计时采用可编程的弹性支承法,工程研究分析时采用梁-弹簧-压杆法。     

温度作用天数对CRTSⅡ型CA砂浆抗压性能影响试验研究

CA砂浆是温度敏感性材料,温度变化及作用时间将直接影响其力学性能,从而影响到无砟轨道的耐久性和安全性。为研究温度作用天数对CRTSⅡ型CA砂浆抗压性能的影响,将CA砂浆放置于3种温度25、40、60℃中分别10、20、30 d,在常温中冷却6 h后采用GDS三轴仪对其进行单轴压缩试验,分析抗压强度、弹性模量和应力应变曲线的变化规律,并对其变化机理进行分析。结果表明:CA砂浆的单轴抗压强度随温度和放置天数的增长均呈线性增长,线性相关系数均在0.9以上;弹性模量随温度和放置天数的增长而增长;由于沥青高温中老化以及软化迁移,CA砂浆的应力应变曲线呈现脆性破坏特征,而且残余强度随放置温度的升高而降低。     

砂井地基非线性弹性有限元分析

将非线性弹性本构关系(Duncan模型)引入Biot固结理论有限元程序,模拟实际施工过程,对砂井地基进行平面应变有限元分析。与实测结果的对比表明,该方法较好地反映了软土地基沉降及孔隙水压力的发展趋势;对泊松比及渗透系数的参数敏感性分析也得出了一些有益结论。     

深埋式混凝土桥头搭板结构计算分析

传统的浅埋式桥头搭板在使用过程中常会出现板底脱空甚至断裂的问题。以深埋式桥头搭板处治结构为主要研究对象,通过有限单元法分别建立深埋式、浅埋式桥头搭板力学模型,并运用Winkler弹性地基梁理论对两种搭板结构进行对比验算。结果表明:相对于浅埋式桥头搭板结构,采用深埋式桥头搭板处治结构可以有效减小台背地基沉降、搭板挠曲变形和板底应力,增强地基刚度,从而缓解桥头跳车和桥头搭板断裂问题。     

基于刚度的大应变FRP约束混凝土模型及其在桥梁抗震加固中的应用

大应变纤维增强复合材料(LRS FRP)由于断裂应变大的特点(＞5％),可能在桥墩结构抗震加固中带来较好的延性,近年来成为国内外研究的热点.大应变FRP约束混凝土应力-应变关系设计模型是加固桥墩抗震分析的基础.通过LRS FRP约束混凝土的单调轴压试验,研究了FRP约束刚度参数对应力-应变关系的影响.与基于强度的设计模...     

市政道路路基处理及边坡防护典型工程实例

以路基处理和边坡防护工程实例为例,介绍了路基处理中粉喷桩、SDDC桩、高分子注浆、泡沫轻质土,以及边坡防护中排桩挡墙的适用条件、应用场景,帮助道路工程师依据不同的工程边界条件,选择适用、经济、合理可行的工程措施方案来解决工程实际问题。     

FRP工程结构多尺度不确定性分析研究进展

纤维复合材料(FRP)结构在桥梁工程中的应用日益增多，但其采用复杂的制造工艺导致FRP材料属性及其构成结构性能存在较大的离散性，同时不确定性参数的多层级、非均质和种类多等特点使得其结构可靠性较难准确量化。为推动FRP结构不确定性分析方法和应用研究的进一步发展，从FRP结构不确定性来源、材料力学性能概率预测方法、结构可靠性分析方法3个方面梳理国内外FRP结构不确定性分析方法的研究进展，并探讨其不足和发展趋势。不确定性来源方面，从复合材料制造缺陷分类出发，详细阐述典型制造缺陷的成因、对FRP力学性能的影响及其引起的不确定性。材料力学性能概率预测方法方面，综述了基于均匀化理论的摄动随机有限元法和谱随机有限元法等概率均匀化方法的适用范围，并介绍了上述方法在细观尺度不确定性对宏观力学属性的影响程度和敏感性分析中的应用。结构可靠性分析方面，分别综述了用于FRP结构静力分析、动力分析和屈曲稳定分析的多尺度不确定性分析方法以及可靠性分析方法的研究。研究结果表明：FRP结构显著的几何多层级和复杂的制造工艺不可避免地产生各种缺陷而造成力学性能下降和离散性，采用试验、细观力学模型和均匀化方法并结合随机有限元...     

Stress concentration factors in FRP-reinforced tubular DKT joints under axial loads

The stress concentration factors (SCFs) in uniplanar fibre-reinforced polymer (FRP) DKT joints are calculated under five axial loading conditions to determine the maximum SCFs. To this end, 108 finite element models of reinforced DKT joints with different FRPs and geometrical parameters are analysed. Available experimental data and formulas are used to validate the finite element models. The validated finite element models are utilized to investigate the effects of the FRP parameters along with different geometrical parameters on the stress concentration factors in uniplanar DKT joints. The simulations show a reduction of the maximum SCF by around 40% compared to unreinforced DKT joints. The reduction effect increases significantly with increasing the FRP thickness and the number of layers. Despite the notable efficacy of the FRP sheets on the drop of the SCFs in the X-connections, there is not any study or equation on the X-joints with FRP. Therefore, a precise equation is proposed for quantifying the SCFs in X-connections with FRP and is checked against the UK DoE acceptance standard.     

改进后的土工格室工程应用研究

土工格室是一种新因其具有三维空间结构且材料耐磨损、运输便利、可扩展性强、自推进性强、填料选择性大等特点的筑路材料,可用于抢修道路及铺筑简易便道。土工格室作为加固材料铺筑路面时,作用于路面结构的顶部,在受到压力时格式节点处容易断裂。为解决格室存在问题,本文通过对土工格室节点进行改进加固,铺筑试验用段验证其现场适用性。改进后土工格室铺筑道路具有优良的路面性能,道路抢修中,临时道路经过土工格室填充时,施工机械才能直接在其上运行。铺设在约5cm顶部的保护层可以达到足够高的道路质量,有效解决甚至消除缺陷,提高交通安全和舒适性。土工格室在抢险救灾情况下道路铺筑可行性较高,故改进后土工格室有较好的社会经济效益。     

基于边界分析的重载轮胎滚动过程接地角和印记非对称性分析与验证

基于解析弹性基础的柔性胎体模型,并考虑胎体圆环的径向变形与切向变形之间的耦合关系,为重载大扁平比轮胎建立了柔性环二维轮胎低频动力学模型。采用接地边界求解方法探究了轮胎的接地滚动过程中的接地角和接地印记的非对称特性,并进行了轮胎接地刚度和接地印记非线性实验验证。结果表明:采用接地边界求解可准确计算接地角和接地印记;基于胎内应变传感器的接地印记估计方法可间接测量轮胎滚动过程中的接地印记。