开展钢筋混凝土薄壁空心桥墩抗震问题的研究,对保证大型桥梁结构抗震安全具有重要意义。首先设计2个矩形薄壁空心墩试件,分别进行定轴力和变轴力下的拟静力试验,发现试件前期破坏以弯曲和剪切开裂为主,其后发生混凝土压碎脱落,纵筋屈曲...开展钢筋混凝土薄壁空心桥墩抗震问题的研究,对保证大型桥梁结构抗震安全具有重要意义。首先设计2个矩形薄壁空心墩试件,分别进行定轴力和变轴力下的拟静力试验,发现试件前期破坏以弯曲和剪切开裂为主,其后发生混凝土压碎脱落,纵筋屈曲等现象;最终试件薄壁发生突然的失稳破坏,引起桥墩倒塌。基于薄壁空心墩试验结果对国内外主要桥梁抗震设计规范和学者们提出的抗剪分析模型进行对比分析,认为我国《公路桥梁抗震设计细则》和欧洲Eurocode 8规范较为准确的计算了各试件抗剪强度或得到偏于保守的结果,可用于薄壁空心墩的抗剪设计;UCSD模型和Aschhiem模型高估了试件的抗剪能力,不适合于对薄壁空心桥墩的抗剪强度分析,而提出的改进的UCSD模型很好的预测了薄壁空心墩的抗剪强度。修正的压力场理论(Modified Compression Field Theory,MCFT)计算的薄壁空心墩抗剪强度最为准确。展开更多
针对富水区土压平衡式盾构隧道施工进行了水-力耦合(H-M耦合)数值模拟。首先在既有的研究成果基础上建立了单元状态指标ZSI(Zone State Index),该指标将屈服、破坏接近度等进行适当变换,统一到单元安全度量体系(负值代表破坏),实现了单...针对富水区土压平衡式盾构隧道施工进行了水-力耦合(H-M耦合)数值模拟。首先在既有的研究成果基础上建立了单元状态指标ZSI(Zone State Index),该指标将屈服、破坏接近度等进行适当变换,统一到单元安全度量体系(负值代表破坏),实现了单元的弹性、屈服和破坏3种状态的完整表达。然后将应变-渗透系数方程与ZSI结合,使渗透系数在耦合的过程中随单元状态发生改变,弥补了FLAC^(3D)渗流模拟中渗透系数不变的不足。最后采用FLAC^(3D)的FISH语言二次开发,以大连地铁202标段香工街站-沙河口火车站区间盾构地铁隧道为例,实现H-M耦合过程的模拟。分析了隧道掘进的过程中开挖面及围岩的变形和破坏特征,根据开挖面上ZSI的计算结果对开挖面进行了稳定性评价。研究结果表明,该方法可以较好地进行H-M耦合过程中模拟和分析,与实测结果较为吻合。展开更多
文摘开展钢筋混凝土薄壁空心桥墩抗震问题的研究,对保证大型桥梁结构抗震安全具有重要意义。首先设计2个矩形薄壁空心墩试件,分别进行定轴力和变轴力下的拟静力试验,发现试件前期破坏以弯曲和剪切开裂为主,其后发生混凝土压碎脱落,纵筋屈曲等现象;最终试件薄壁发生突然的失稳破坏,引起桥墩倒塌。基于薄壁空心墩试验结果对国内外主要桥梁抗震设计规范和学者们提出的抗剪分析模型进行对比分析,认为我国《公路桥梁抗震设计细则》和欧洲Eurocode 8规范较为准确的计算了各试件抗剪强度或得到偏于保守的结果,可用于薄壁空心墩的抗剪设计;UCSD模型和Aschhiem模型高估了试件的抗剪能力,不适合于对薄壁空心桥墩的抗剪强度分析,而提出的改进的UCSD模型很好的预测了薄壁空心墩的抗剪强度。修正的压力场理论(Modified Compression Field Theory,MCFT)计算的薄壁空心墩抗剪强度最为准确。
文摘针对富水区土压平衡式盾构隧道施工进行了水-力耦合(H-M耦合)数值模拟。首先在既有的研究成果基础上建立了单元状态指标ZSI(Zone State Index),该指标将屈服、破坏接近度等进行适当变换,统一到单元安全度量体系(负值代表破坏),实现了单元的弹性、屈服和破坏3种状态的完整表达。然后将应变-渗透系数方程与ZSI结合,使渗透系数在耦合的过程中随单元状态发生改变,弥补了FLAC^(3D)渗流模拟中渗透系数不变的不足。最后采用FLAC^(3D)的FISH语言二次开发,以大连地铁202标段香工街站-沙河口火车站区间盾构地铁隧道为例,实现H-M耦合过程的模拟。分析了隧道掘进的过程中开挖面及围岩的变形和破坏特征,根据开挖面上ZSI的计算结果对开挖面进行了稳定性评价。研究结果表明,该方法可以较好地进行H-M耦合过程中模拟和分析,与实测结果较为吻合。
文摘地铁隧道围岩的非线性、非均质、不连续性等特点,难以给出准确的围岩力学参数。引入智能优化算法——差异进化算法(Differential Evolution,DE)到反分析方法中,该算法在搜索成功率和计算效率上有很大的优势,对初始值无要求、受控变量较少、收敛速度快、自适应性好等优点;最近点投射算法(Closest Point Projection Method,CPPM)是本构积分算法的一种,可避免预测应力漂移屈服面的现象,具有精确性和稳定性等特点,迭代计算中使用Newton-Raphson法可获得近似平方的收敛速度。基于Drucker-Prager模型的最近点投射算法和差异进化算法原理,综合2个算法的优势,从优化算法的选择和调用的正算程序2个方面考虑,建立了弹塑性智能位移反分析DE-CPPM方法。采用C++语言自主开发了全套智能位移反分析程序,并将其应用于在建大连地铁1号线试验线路海事大学段隧道工程。结果表明了该方法的可行性和正确性,及程序的高精度性和实用性,为在建大连地铁隧道后期施工提供了参考和帮助。
