高速铁路隧道衬砌厚度不足对隧道结构安全性的影响

隧道衬砌厚度局部不足对隧道结构的受力存在很大影响,严重危害到对隧道结构安全。本文以某高速铁路隧道衬砌检测采集数据为背景,采用数值计算模拟对隧道二次衬砌局部厚度不足的隧道结构进行安全状况验算。结果表明:衬隧道衬砌厚度局部不足的影响,导致缺陷处衬砌结构的轴力、弯矩减小,使得缺陷位置衬砌结构的安全性能降低,结构承载能力不足;隧道衬砌局部厚度不足处,随着厚度愈小,缺陷处弯矩、轴力、安全系数愈小,正常处受力有轻微影响,但总体影响相对较弱。同一断面存在多处缺陷较单处缺陷隧道结构的安全系数明显降低,对隧道结构安全影响较大,研究成果可为衬砌厚度不足对隧道结构安全性的影响分析和评价提供参考。     

复杂地质条件下盾构隧道地震响应分析

复杂地质条件下盾构隧道地震响应问题已成为当前工程界研究的重点,其研究涉及盾构施工过程中的土-水-结构的相互作用及地震作用下土体液化、结构破坏等多方面。以数值分析方法模拟完全渗流-应力耦合情况下盾构隧道施工、固结过程;随后采用非线性动力-渗流应力耦合分析方法计算盾构隧道的地震响应,据此分析其安全性。该方法应用于天津地铁隧道某段工程,研究复杂地质条件下盾构隧道的地震响应。研究结果表明:在Ⅷ度地震作用下,该隧道各土层不会发生液化;衬砌应力变化幅度不大,拉、压应力均远小于混凝土抗拉、抗压强度,是安全的;地震对隧道洞径影响不大;地表横向相对位移较大,而竖向相对位移很小,这表明横向地震更容易导致盾构隧道损害。     

广州洲头咀沉管隧道地震响应研究

采用弹性地基梁理论计算了广州洲头咀沉管隧道的地震响应,在假定管段接头为刚接、铰接和半刚接3种工况下,计算了隧道在纵向和横向振动时的轴力、剪力和弯矩时程.结果表明:1)隧道的各种内力响应时程图形形状与输入地震波基本一致;2)采用刚性接头时的最大轴力、剪力和弯矩较其他两种工况更大;3)半刚性接头对于沉管隧道在地震作用下的轴力、剪力和弯矩力学性能均有一定改善,这与有关文献的研究结果是一致的;4)在采用半刚性连接时隧道的接头内力和转角均较大,在实际工程应用中如采用该种连接方式,建议进行地震作用下的接头内力和接头相对位移验算.     

中俄东线天然气管道长江盾构隧道管片接头抗弯性能

油气管道水下盾构隧道处于高水压、大埋深的特殊环境，其管片接头的力学性能与常规盾构隧道差异较大。以中俄东线天然气管道长江盾构隧道工程为例，基于有限元软件ABAQUS建立了管片接头三维精细化模型，对接头变形特征、螺栓应力应变以及抗弯刚度变化进行分析，重点研究了接头抗弯性能变化的整体力学响应特性。结果表明：在管片接头压弯状态下，依据接头竖向位移、张开量以及螺栓应力应变情况，接头的受力状态可分为接缝缓慢张开、接缝张开螺栓受力以及接头失稳螺栓屈服3个阶段；在接缝缓慢张开阶段，轴力约束越强，螺栓开始分担压弯作用的时机越迟；接头张开量对于轴力大小有较强敏感性，随轴力增加，张开量增长速率的“减缓段”占接头压弯过程比例逐渐减小；对于大埋深、高水压的小断面盾构隧道，管片接头分别在正、负弯矩的作用下，其变形特征对比不明显，但同等轴力水平下正弯矩对接头螺栓变形的影响较大。中俄东线天然气管道长江盾构隧道接头的抗弯性能集中体现了油气管道盾构隧道接头受力特征，可为盾构隧道管片结构设计提供参考。（图9，表1，参22）     

盾构隧道错缝拼装衬砌计算模型研究

针对盾构隧道错缝拼装的特点,提出了一种新型的错缝拼装环间接头模型,并给出了模型中参数的确定方法与取值范围。利用该模型建立了盾构隧道错缝拼装管片结构受力分析的拟三维仿真模型,分析了上海某过江输水隧洞的通水运营工况,结果表明,错缝拼装衬砌比通缝拼装结构的相对变位要小,结构内力值要大,环间接头模型可以较好地反映错缝拼装在隧道三维工作状态中的约束作用。     

油气管道隧道喷锚衬砌支护技术的应用

管道通过山区需修建大量隧道,因地质和施工条件等因素,时常出现因工期滞后而制约管道按期投产的问题。介绍了喷锚衬砌技术的国内外发展现状,讨论了油气管道隧道工程引入喷锚衬砌技术的必要性,并依托中缅油气管道隧道工程,通过岩鹰山隧道不同围岩级别的试验段,提出了油气管道隧道采用喷锚衬砌结构的设计、施工方法和相关支护参数,同时分析了其经济优势和工期优势,以供设计和施工参考。     

果园秸秆覆盖机抛土轮设计与试验

为实现果园秸秆覆盖机同步覆土功能,解决果园秸秆覆盖存在的火患隐患和秸秆因风雨集堆的问题,提出一种对抛式覆土方案,对对抛式覆土装置的核心部件抛土轮进行结构设计并确定抛土轮直径、叶片数、作业转速等关键参数,采用EDEM仿真软件,分析抛土轮入土深度、转速、抛土角对覆土效果的影响规律;在自行研制的试验台架上对单个抛土轮进行抛土覆土试验。试验结果表明:抛土轮覆土宽度为152.3～251.3cm,覆土厚度10.4～18.3mm,覆土厚度标准差1.4～4.1mm,漏盖率为0,符合果园秸秆层薄土盖压作业要求;分别建立了抛土角、入土深度、转速与覆土厚度和覆土宽度的模型,其决定系数分别为0.943 6和0.932 2,覆土厚度与覆土宽度模型拟合良好。     

压弯组合中的变形问题

大多数材料力学教科书在涉及压弯组合的强度计算时,一般忽略轴向压力对最大弯矩和最大挠度的影响。对于弯曲刚度较大而轴力较小的杆件,这种忽略是允许的,但当弯曲刚度较小而轴力较大时,则必须考虑轴力对弯矩和挠度的影响。从分析挠曲线近似微分方程,认为轴向压力与工程可容许的误差一般小于或等于5%时,可忽略其对最大弯矩和最大挠度的影响。     

基于双圆盘覆土的种肥分施装置设计与试验

【目的】针对免耕条件下玉米播种施肥时,采用自然回土方式存在的种肥间距不稳定、种子覆土量不足等问题,采用主动覆土方法,设计一种基于双圆盘覆土的种肥分施装置。【方法】设计基于双圆盘覆土的种肥分施装置,利用EDEM对该装置的作业性能进行离散元仿真,研究圆盘直径、圆盘入土深度、圆盘张角、排种管前后间距及圆盘后方开口间距对种肥间距和种子覆土厚度的影响,并在此基础上选取圆盘直径(150,175,200,225,250 mm)、排种管前后间距(60,80,100,120,140 mm)及圆盘后方开口间距(110,135,160, 185,210 mm)为试验因素,利用3因素5水平二次正交回归试验,分析各关键因素对种子覆土厚度的影响。与不加覆土圆盘的装置进行田间对比试验,对基于双圆盘覆土的种肥分施装置作业效果进行验证。【结果】利用Design-Expert软件得出了影响种子覆土厚度的主次因素:圆盘后方开口间距、排种管前后间距、圆盘直径;最优组合是圆盘直径201 mm,圆盘后方开口间距103 mm,排种管前后间距115 mm。田间试验表明,设计的装置种肥间距与种子覆土厚度与仿真优化结果的相对误差分别为7.63%和11.45%;设计的装置种肥间距和种子覆土厚度较不加覆土圆盘的装置分别增加了14.30%和19.30%,种肥间距与种子覆土厚度的变异系数分别为5.21%和7.26%。【结论】所设计的基于双圆盘覆土的种肥分施装置作业效果满足种肥分施要求,为后续种肥分施技术与装置的研发提供了依据。     

覆土控鞭栽培对高节竹鞭根养分和抗性生理特征的影响

为探明覆土控鞭栽培对高节竹Phyllostachys prominens鞭根养分和抗性生理特征的影响,测定了不同覆土厚度[0（ck）,10,30,50 cm]高节竹2年生竹鞭的细根养分含量和抗性生理指标。结果表明:与ck比较,覆土厚度30 cm及以下的覆土控鞭栽培对高节竹鞭根的氮、可溶性蛋白质、可溶性糖质量分数,丙二醛质量摩尔浓度,氮碳比,根系活力及超氧化物歧化酶、过氧化物酶活性有显著影响（P < 0.05）,但对鞭根碳、磷质量分数,碳磷比,氮磷比,相对电导率影响并不显著（P>0.05）。其中,随覆土厚度的增大,高节竹鞭根氮质量分数、丙二醛质量摩尔浓度、可溶性蛋白质质量分数、超氧化物歧化酶活性、过氧化物酶活性及氮碳比呈先减小后增大的趋势,可溶性糖质量分数和根系活力呈先增大后减小的趋势。表明适当厚度的覆土（10和30 cm）可在一定程度上改善高节竹鞭根的生长环境条件（水分、温度等）,对高节竹生长有促进作用,但覆土厚度过大（50 cm）,对鞭根生长会产生负面影响。综合竹笋品质、经济效益及竹林可持续经营能力等分析,高节竹覆土控鞭栽培适宜的覆土厚度为30 cm。     

具脱层的正交铺设圆柱壳的轴对称屈曲分析

脱层是复合材料最常见的损伤之一，它将导致结构提前失效．本文应用模态分析法研究了具环向贯穿脱层圆柱壳的轴对称屈曲问题．基于线弹性理论，建立了正交铺设脱层圆柱壳的轴对称屈曲微分方程、边界条件、位移连续务件、弯矩与剪力的平衡条件及相容条件．对方程进行求解，得到了脱层长度和深度对屈曲载荷的影响，并通过算例与已有文献进行了比较．     

地铁隧道衬砌结构破坏影响因素与安全性评价

本文结合具体工程实例,通过分析地铁隧道结构衬砌的裂缝病害,对导致隧道裂缝产生的内因进行分析,即隧道的相对收敛,从而得出致使隧道结构衬砌出现裂缝的影响因素。最后通过建立三级指标体系的方法对地铁隧道结构衬砌安全性进行评价。     

玻璃纤维硅砂增强公路涵管的环向内力分析

分析了玻璃纤维硅砂增强公路涵管在土壤外载作用下的受力状况;用结构力学方法推导了玻璃纤维硅砂增强管在垂直土压荷载、基床垂直反力荷载、水平侧压力作用下的弯矩、剪力、轴力计算公式;用叠加原理导出了涵管在土壤外载作用下的环向内力计算公式。     

玻璃纤维硅砂增强公路涵管的环向内力分析

分析了玻璃纤维硅砂增强公路涵管在土壤外载作用下的受力状况;用结构力学方法推导了玻璃纤维硅砂增强管在垂直土压荷载、基床垂直反力荷载、水平侧压力作用下的弯矩、剪力、轴力计算公式;用叠加原理导出了涵管在土壤外载作用下的环向内力计算公式。     

长距离输水渠道衬砌型式比较分析

长距离输水渠道的地质条件复杂,其衬砌型式是影响渠道施工进度和投资的一个关键性问题。本文以哈达山水利枢纽工程输水总干渠为研究对象,结合工程当地的气候、地质特点,通过混凝土板块、石笼及铰链式模袋混凝土三种衬砌型式的比较,简要介绍了该工程渠道的衬砌型式的选取,对类似工程有一定的借鉴意义。     

水泥改良土冻胀对地层位移场影响的三维有限元分析

为揭示水泥改良土冻胀对地层位移场的影响规律,促进人工冻结技术的发展,以南京地铁10号线盾构出洞水平冻结加固工程为例,对水泥改良土加固区冻胀引起的地层位移进行了三维数值模拟分析,研究了冻胀位移场的发展分布规律,并分析了不同因素变化对水泥改良土冻胀位移场的影响,计算结果表明:在冻土帷幕上方产生向上的冻胀位移,越靠近冻土帷幕,竖向位移越大;冻土帷幕左右两侧冻结时产生方向相反的水平位移;地表位移随着与出洞口距离的增加先增大后减小,最大冻胀位移并不在冻土帷幕的正上方;覆土厚度越大,地表位移越小;冻胀率、冻土壁厚度和冻土壁长度越大,地表位移越大;冻胀率和冻土壁厚度变化对位移场分布无影响,覆土厚度和冻土壁长度变化既影响水泥土冻胀位移场的大小,也影响位移场的分布。     

三七育苗播种覆土镇压装置的研究设计与试验

【目的】为提高三七育苗品质,针对槽式三七育苗播种行株距小、播深浅的特殊农艺要求,设计一种集覆土、镇压功能为一体的密集型种沟覆土镇压装置。【方法】在田间试验确定三七出苗率高、种苗品级最佳的基质紧实度范围的基础上,对镇压辊与土壤接触进行动力学分析,确定覆土镇压装置相关参数;借助离散元法对覆土镇压过程进行仿真分析;以开沟深度、播种机前进速度为试验因素,以覆土厚度及一致性为试验指标进行土槽试验,验证覆土镇压装置相关结构参数是否满足要求。【结果】由田间试验得到基质紧实度范围为200～400 kPa。覆土镇压装置结构参数为:镇压轮直径150 mm、弹簧最大刚度140.5 N/mm。由仿真分析得到覆土厚度为9.77～11.40 mm,粒距偏移量为0.07～6.23 mm,行距偏移量为0.03～1.43 mm。土槽试验结果表明,最优工作参数为:开沟深度为25 mm、播种机前进速度为0.16 m/s,此时覆土厚度均值为11 mm、覆土厚度一致性为85.15%,覆土镇压后基质紧实度为300～360 kPa。【结论】由仿真分析和土槽试验可知,覆土镇压装置设计满足三七育苗播种时基质紧实度和覆土厚度的农艺要求,...     

隧道工程洞身开挖与衬砌施工方法的应用

隧道工程作为我国社会经济发展的主要形式,与我国水利水电工程有着紧密的联系。洞身开挖和衬砌施工技术形式,在整个隧道工程建设的过程中,起到了重要的作用和意义。洞身开挖与衬砌施工技术在隧道工程施工的过程中,施工流程相对较为简化,具有良好的防渗透性,在一定程度上提高了隧道工程使用的寿命。但在隧道施工过程中,经常会受到一些外界因素的影响,导致隧道发生变形和坍塌等现象,严重影响了水利隧道工程建设的质量,在使用过程中埋下了一些安全隐患。因此,在水利水电隧道工程施工过程中,应对洞身开挖与衬砌施工方法进行有效的利用,以此提高水利水电隧道工程施工的质量。     

隧道衬砌结构分析及优化研究

以某隧道工程为背景,通过对隧道衬砌结构的适应性进行分析研究,对三心圆和圆形截面隧道衬砌结构进行有限元模拟,结果表明圆形截面衬砌的等效应力值与三心圆截面衬砌比较接近,圆形截面衬砌的拱顶下沉和仰拱隆起值要大于三心圆截面衬砌。综合隧道开挖工程量和衬砌受力性能,三心圆截面是适应性较好的隧道衬砌结构。     

引洮供水一期工程4#隧洞二次衬砌施工技术

<正>为了保证引洮供水一期工程4#隧洞的稳固,对其进行了二次衬砌施工。引洮供水一期工程4#隧洞二次衬砌施工,不仅提升了隧洞的稳定性和质量,还避免了隧洞在通水之后因落石等而导致的水污染现象,为引洮供水一期工程的顺利通水打下了基础。一、二次衬砌概念分析二次衬砌是指隧道开挖施工后,为保证隧道的使用寿命,用混凝土或钢筋混凝土对隧道内层进行衬砌,以保证隧道的稳定、安全和美观,二次衬砌一般常用于Ⅳ类及Ⅳ类以上围岩,不