复合材料薄壁杆件非线性扭转分析

考虑几何非线性的影响，建立了在拉、压、弯、扭组合变形下复合材料薄壁杆件理论．重点对杆件进行非线性扭转分析，由给出的等效本构方程和总势能泛函，根据最小势能原理导出了所给问题的平衡控制方程和相应边界条件．讨论了该方程和边界条件的求解．     

新建地铁车站近距离上穿既有地铁区间隧道施工方案的选择

北京地铁新建5号线东单站垂直上穿既有地铁1号线区间隧道,采用浅埋暗挖法施工,基于Peck公式预测施工引起的地表最大沉降为-34.5～-69.0 mm.为了严格控制地表沉降和既有地铁区间隧道上浮,采用工程类比法和FLAC3D有限元法,对柱洞法、中洞法和侧洞法3种地铁车站施工方案进行对比分析,结果表明柱洞法引起的地表沉降、既有地铁区间隧道上浮及结构内力变化均明显小于中洞法及侧洞法,因此施工方案选用柱洞法,并且洞室1、洞室3和洞室8的开挖以及中部梁柱体系施作阶段是柱洞法施工的关键控制步骤.施工完成后,实测地表最大沉降为-53.2 mm,既有地铁区间隧道底板最大上浮为7.7mm,均在控制标准之内.     

增量法与总量法在地铁结构计算中的应用

介绍地铁结构计算常用的计算假定,结合地铁常见工法论述总量法与增量法各自的适用范围、计算简图以及适用的计算软件。逆作施工的车站必须选用增量法计算,顺作施工的车站基坑开挖的过程可采用总量法计算,内衬回筑阶段则应选择增量法计算。最后以合肥轨道交通1号线大东门站为例,详述增量法的计算过程,并将计算结果与总量法计算结果对比,说明选择正确的计算方法事关结构的安全与经济,非常重要。     

城市轨道交通隧道工程 地表竖向位移控制指标

通过对我国多个城市的轨道交通隧道工程的 92 个实测案例分析,研究隧道工程周边地表最大变形 的分布特点。根据线路部位、施工方法、断面形式、场 地土类型等方面的不同进行分类,对地表竖向位移的 实测结果进行数理统计分析,结合相关研究成果和技 术规范要求,给出地表竖向位移控制值的建议数值。 隧道工程周边地表竖向位移控制值的影响因素众多, 工程实际应深入开展相关研究,以提高隧道工程的安 全风险管控水平。     

基于能量原理的弹性地基梁底面摩阻效应分析

针对Winkler地基模型不能考虑梁与地基底面摩阻效应的不足,在地基与梁底接触面上引入一系列各自独立的水平弹簧,假定弹簧反力即切向摩阻力与梁底和地基间的切向相对位移成正比,从能量角度出发,基于最小势能原理,建立考虑底面摩阻效应的弹性地基梁能量方程,并引入位移形函数进行求解,导出对称载荷条件下考虑切向摩阻力作用时地基梁位移及内力解答。最后通过地基梁计算实例分析,验证该解答的正确性和合理性,并对相关计算参数进行深入探讨。计算结果表明:切向摩阻力沿梁长呈非线性分布,其对地基梁挠度及弯矩计算的影响较大,而对剪力的影响并不强烈。     

基于双目视觉的公路边坡表面位移识别方法

针对目前公路边坡位移识别方法的不足,分析了基于双目视觉的公路边坡表面位移识别方法.在边坡表面设置一定数量的监测目标点,利用2台固定的摄像机采集边坡图像,采用亚像素搜索算法提取监测点的图像坐标,通过像平面坐标系、摄像机坐标系、测量坐标系之间的转换关系,计算监测点的三维坐标,识别边坡表面位移,并进行了可行性模拟验证.结果表明:监测点的计算位移值与实际值基本吻合,相对误差为2.02％,9组样本试验的标准差为0.832 mm,测点误差值小于±1,±1.5,±2 mm的比例分别为65％,89％,98％.     

地震作用下多孔钢波纹板拱桥力学分析

为给多孔钢波纹板拱桥的抗震设计提供参考,结合泗洪至许昌高速公路上一座3孔跨径4m的钢波纹板拱桥工程实例,利用大型通用有限元软件ANSYS建立该桥的三维空间有限元实体模型,采用动态时程分析法,对桥梁在人工合成地震波、El Centro波、Taft波3种地震波作用下结构的位移和应力进行分析。结果表明:在同一地震时程激励下,虽然各拱圈空间位置不同,但位移和应力响应的时程曲线走向一致;同一拱圈中,拱弧线拱顶位移比四等分点处位移约小24.9%,应力约小75.2%;不同拱弧线横桥向中部位移比外侧位移约大7.3%,应力约大17.6%;同一位置处边跨拱圈比中跨拱圈位移约大2.5%,应力约大20%。该拱桥结构具有良好的整体抗震性能。     

液气耦合式结构竖向位移测量系统精度及误差分析

为实现桥梁挠度等结构竖向位移的精确、快速测量,研发了一种基于液气耦合连通管的结构竖向位移测量系统,以液体为水的系统为例,对其测量精度及误差的参数影响性进行理论分析。理论分析表明:系统理论测量精度可达0.01mm;当水的温度在0~60℃变化时,其密度变化使位移测量值与实际值产生偏差,最大相对误差为1.678%;密闭气体的温度变化与其导致的位移测量误差之间呈非线性关系,位移测量误差随温差增加而增大,随密闭气体体积的增大而增大,随基准温度升高而减小;在我国范围内,纬度变化引起的系统测量最大相对误差为0.094%;当海拔高度在1 000m范围内,由海拔变化引起的系统测量最大相对误差为0.031 4%。试验和某千米级悬索桥工程应用实例表明:在短期测试时该系统具有0.1mm级的精度,可连续实时测量且操作便捷。     

管幕冻结法浅埋大断面隧道开挖方案对衬砌性态及地层位移的影响

经验表明,在软土、浅埋大断面隧道开挖方案中,加固方式对衬砌结构受力、隧道收敛变形和地层位移影响显著。港珠澳大桥珠海连接线拱北隧道具有隧道埋深浅、结构断面尺寸大、地质条件差、地理位置政治敏感性强等特点。以该隧道为背景,利用数值模拟方法,分析大直径钢管管幕冻结法施工和隧道开挖方案对衬砌结构受力和地层变形的影响。经分析发现:不同开挖方案对衬砌受力、变形和地层位移的影响显著;在分台阶开挖过程中,台阶越小,引起的衬砌受力、隧道收敛变形和地层位移越小;管幕冻结对改善衬砌受力和地层位移效果显著,根据管幕冻土受力特性对其关键受力部位提出建议。     

瘦西湖超大直径盾构隧道施工对周边环境影响分析

大直径曲线盾构隧道中,盾构掘进时盾构对其两侧和拱顶上方的土体作用不同,不同位置土体表现出不同的变形规律。为了保证曲线盾构隧道施工安全进行,并针对变形的差异性提出相应的解决方案,采用现场监测和FLAC 3D数值模拟相结合的方法,对超大直径曲线盾构隧道施工中周边土体变形进行分析,监测项目包括地表沉降、分层沉降、土体深层水平位移。研究结果表明:1)随着隧道掘进,地表沉降呈现反"S"形变形趋势,与3个变形阶段对应,即盾构切口到达时缓慢隆沉,盾构通过时沉降较快,盾尾脱出时沉降趋于稳定;2)横向沉降槽曲线中,掘进时隧道掘进方向曲线内侧沉降量比外侧对称位置沉降更大;3)土体水平位移在隧道掘进方向曲线内侧变形量小于外侧变形量。