空气动力学效应作用下高速铁路隧道细观力学数值模拟

在隧道衬砌压力变化规律研究的基础上,从混昆凝土细观力学的角度出发,建立了含初始孔隙的混凝土细观力学模型,对在高速列车运行条件下隧道中截面衬砌拱顶混凝土的力学特性进行了模拟计算,获得了不同时间点x方向应力图和第一主应力图,研究表明:高速铁路隧道空气动力学效应对高速铁路隧道衬砌的细观力学特性和耐久性有重要影响.     

热力隧道在非降水施工中的力学特性监测

城市热力供水工程逐渐由近地层明挖向深地层暗挖转移,通过对北京市两个典型地质热力隧道的现场原位的监测,分析浅埋暗挖热力隧道在非降水施工过程中对于砂卵石地质和粉质黏土地质条件下的初支结构内力、围岩性状、水文特征的变化及对地层的影响.试验监测结果表明,隧道围岩的土压力分布不同,水压力分布相同,初衬钢筋内力分布不同,砂卵石地质条件下的隧道初衬受力情况较好,隧道开挖对地表沉降影响较小,研究结果可在开挖城市供热、供水及供气等小断面隧道时参考.     

古濑隧道施工由CD工法变为三台阶法初期支护稳定性分析

本文以新建莆永高速公路古濑隧道工程施工为背景.对CD工法和三台阶工法下的初期支护结构内力及变形进行了有限元数值计算分析.分析结果认为:在特定隧道围岩条件下,初期支护结构所受内力在小于初期支护设计屈服强度条件下,施工方法将CD工法改为三台阶工法是可行的.     

下穿黄河砂卵石地层盾构隧道管片结构受力特征现场测试

为研究砂卵石地层中管片的力学行为,以兰州地铁1号线穿黄段为研究对象,采用改良的测试传感器走线方式,对管片内力及外部水压力进行现场测试,并进行相应的数值模拟。将现场测试数据与数值模拟结果对比分析,得出如下结论:1)外部水压力及管片内力受盾构施工影响最为显著的范围为距掌子面3~5环,在此范围内应加强对受拉区的监测,并采取相应措施防止管片在施工初期破损;2)外部水压力及管片内力在距掌子面6~13环时受施工影响逐渐降低,距掌子面13环后趋于稳定;3)运用梁-弹簧模型设计管片是偏于安全的,但应充分考虑施工荷载。     

运营隧道拱顶脱空型衬砌厚度不足整治技术研究

针对现场揭示的运营隧道存在大量拱顶脱空型衬砌厚度不足的情况,采用现场调研、数值分析和现场检测等手段,探明了拱顶脱空厚度不足的力学机制,建立了拱顶脱空型厚度不足力学模型,提出了采用现浇套拱和格构法脱空型衬砌厚度不足整治技术,对整治技术效果进行对比与验证。研究得到：拱顶脱空型厚度不足缺陷与自身弹性模量等力学参数降低以及周围应力重分布有关;基于既有结构承载能力的理念,提出了局部修复隧道结构完整性和恢复承载能力的技术;通过对整治后衬砌结构的受力分析,采用微创修缮格构法技术,基本或完全恢复原设计的承载能力;经现场和实际案例验证,所提技术具有较强的安全性、可操作性和经济性,可在铁路或公路运营隧道中大量应用。     

多层采空区影响下隧道内力变化的数值研究

针对具体工程案例,建立了隧道下穿两层、上覆一层的采空区的数值模型,得到了隧道开挖后隧道变形、衬砌结构内力及地层变化的规律,探究了多层采空区对隧道的叠加效应。主要发现有：隧道上、下的采空区对隧道变形的影响规律不同;多层采空区的存在大大增加支护结构的截面偏心距,从而降低结构的承载能力;有无采空区时隧道周围的地层变形特征差异显著。     

基于ANSYS的单线铁路隧道结构受力模拟分析

利用有限元的理论方法,通过大型有限元软件ANSYS,采用"荷载-结构法"对隧道衬砌结构进行模拟分析。通过对支护衬砌结构轴力图、剪力图和弯矩图的分析,对结构的安全性做出评价。     

京沪高铁南京大胜关长江大桥(二)

创新之二:Q420q新一代的桥梁结构钢 大胜关长江大桥上部结构总荷载近100吨/米,致使最大杆件轴力高达10000吨,而且采用悬臂施工的钢桁拱结构内力变化大,各部位的受力也不均匀.由于铁路大跨度钢桥通常受材料及其使用条件等因素的限制,最大构件设计承载轴力在5500吨量级(芜湖长江大桥),对于设计轴力最大的钢桁拱拱肋而言,即使截面宽度增加到1400毫米、截面高度增加到1820毫米且采用箱型多肋截面来增加其承压面积,仍然有约15％的构件需要采用较Q370qE更高强度等级的钢材. 这就需要研制生产一种新的高强桥梁结构钢材.     

秦岭隧道抗爆炸荷载的分析研究

根据有关规范，拟定了断面尺寸并确定了作用在衬砌上的爆炸荷栽．运用有限元法，计算了隧道衬砌上的内力．在此基础上，进行了配筋计算并确定了衬砌截面的安全系数．计算结果为秦岭隧道按国防要求的设计提供了依据，并可供今后修订规范时参考．     

研究油气管道穿越工程隧道衬砌质量检测技术

油气管道主要以输送石油和天然气为主,是一种安全而又高效的油气输送方式,所以必须要对油气管道工程的隧道衬砌质量进行检测。隧道衬砌的质量关系到油气运输的安全性,主要会应用到地质雷达、测缝仪和回弹仪等精密的检测仪器。油气管道属于长距离管道,管道的断面非常小,而且荷载的情况也很复杂,所以在衬砌时受力方式上与普通的铁路隧道有很大的区别,必须要对其结构进行分析,并重视衬砌质量的检测。