隧道开挖中的应力旋转和裂隙塑性变形问题研究

通过对隧道开挖过程进行三维数值模拟,分析了隧道开挖过程中主应力方向的旋转变化,研究了主应力旋转与隧道裂隙塑性变形的关系,验证了"考虑应力主轴旋转的广义塑性原理"的正确性,并将数值模拟结果和相关试验成果进行了对比,得出了一致性的结论。研究结果表明,应力旋转基本在隧道开挖前后10 m左右的距离内完成,隧道开挖过程中的应力旋转可以引起裂隙塑性变形的突变,且对竖向和斜向裂隙的影响较大;可以根据应力旋转的变化规律合理地选择支护时机,依据应力旋转对裂隙的影响对隧道的重点部位进行超前加固。     

塌方岩体重力荷载对隧道拱圈应力状态影响的数值分析

塌方岩体的自重荷载将对隧道内力产生较大影响,对其结构受力极其不利。文章基于混凝土材料的损伤塑性理论,建立了受力变形较符合实际的公路隧道结构的非线性模型,并利用大型有限元分析软件ABAQUwsdS对所建立的模型进行计算分析,得到在塌方岩体作用下隧道拱圈的第一主拉应力、正应力和剪应力的分布规律,进而找出了隧道拱顶和拱脚出现明显裂缝的主要原因,为类似运营隧道的加固设计与施工提供了重要的基础资料。     

高地应力软岩公路隧道衬砌支护时机研究

依托宜巴高速公路峡口隧道工程,运用有限元软件ABAQUS,分析高地应力软岩公路隧道衬砌最佳支护时机。研究结果表明:按开挖空间效应分析,二次衬砌的支护时间为开挖后15天;按开挖时间效应分析,二次衬砌的支护时间为开挖后25天;综合考虑,应在开挖后15～25天支护。隧道拱顶下沉为33.3 cm,水平收敛为19.7 cm,预留变形量为35.0 cm。     

ERS铺装对钢桥面板疲劳性能的影响及参数分析

为了研究树脂沥青组合铺装体系(ERS)对正交异性钢桥面板疲劳性能的影响,以宜昌伍家岗长江大桥为工程背景,采用ANSYS软件分别建立有、无铺装层的钢桥面板足尺节段有限元模型,针对不同温度条件下铺装层对钢桥面板疲劳性能的影响作用进行系统研究.结果表明:考虑铺装层与钢桥面板的协同受力之后,U肋与顶板焊接细节4个疲劳易损部位的...     

大跨轨道钢箱叠合梁桥顶推施工控制方法

为了寻求确保大跨度钢箱叠合梁桥顶推施工中线形和内力可控、成桥后满足设计要求的顶推施工控制方法,以大跨轨道钢箱叠合梁桥——重庆南纪门长江轨道专用桥北岸引桥为工程背景,采用MIDAS Civil软件建立空间有限元模型,结合无应力状态法理论,基于推导的数学公式,获取各钢箱梁节段控制点安装高程理论值,指导钢箱梁节段定位、安装,...     

钢箱梁节段施工受力性能分析

G320国道小林至东湖连接线工程第56联桥为跨度为65 m的单跨简支钢箱梁桥,顶板宽度为29.5m.受运输、吊装机具和工期等条件的限制,该桥采用预制节段拼装施工技术.将钢箱梁按照纵向分段、横向分块的方式进行划分,然后进行分段预制、吊运和安装.钢箱梁分块后呈C字形未封闭结构,整体性能较差;同时各分块之间的接缝存在高差,影...     

沥青混合料应力吸收层设计方法研究

为了充分发挥细粒式沥青混合料应力吸收层作用,提升沥青路面使用性能及耐久性,针对应力吸收层的功能需求提出了细粒式AC-10沥青混合料应力吸收层"4个控制点"的设计方法,进行了不同油石比下沥青混合料的析漏试验、0℃小梁弯曲试验、车辙试验、浸水马歇尔及冻融劈裂试验,研究了油石比对抗裂性能及高温抗变形能力的影响规律,并提出以相对变形作为高温抗变形能力的控制指标。研究结果表明,采用该方法设计的AC-10沥青混合料具有良好的路用性能。     

复杂地质条件下泡沫轻质土路基技术方案研究

将泡沫轻质土材料运用在高填方路段,作为减小路基土荷载、减小不均匀沉降和消除桥头跳车等问题的新型技术手段,具有非常明显的优势.但是在山区复杂地质条件下,泡沫轻质土路基的稳定性验算方法仍不够成熟.以云南某高速公路典型工程为例,针对复杂地质条件下的泡沫轻质土路基修建技术方案,在路基修建前后路基边坡的应力应变特征差异、路基边坡...     

大跨PC连续刚构桥病害分析与加固技术研究

通过对某PC变截面连续刚构桥(45+80+45)m进行调查,发现PC连续刚构的顶板和底板有大量的纵向裂缝,腹板存在大量的斜向裂缝,严重影响行车安全.通过建立Midas/Civil有限元模型,从荷载、预应力损失等方面进行分析,发现引起该裂缝的主要原因为箱梁内外温差产生的温度梯度荷载作用、梁段混凝土龄期差、施工质量控制不严...     

车辆荷载作用下钢箱梁焊缝应力响应特性研究

依托某大跨径悬索桥钢箱梁工程实例,基于ANSYS软件建立全桥梁单元模型与局部钢箱梁板单元模型,并将不同尺度的模型进行耦合,实现钢箱梁边界条件的准确模拟;然后,依据公路桥梁通行车辆荷载特点,设置车轮荷载在4种不同的横向位置加载的工况,计算不同工况下U肋对接焊缝、U肋与横隔板焊接焊缝的应力响应特点与差异;最后,分析各类焊缝在车辆荷载作用下的应力响应影响面,确定车轮荷载对焊缝的影响范围与程度,为钢箱梁疲劳计算的焊缝模拟与疲劳应力响应计算提供一定的参考。