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寒区公路隧道防冻设计现状及展望
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作者 吴梦军 方林 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第1期1-20,I0005-I0024,共40页
大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进... 大量现场调研与文献调研发现,寒区公路隧道冻害问题比较突出,并影响隧道结构与运营安全。文章通过探讨寒区隧道冻害现象及成因,总结其设计理念及思路,并围绕隧道防冻设防长度确定方法、冻胀力计算方法、防冻措施应用现状及实施效果等进行综合分析,得出:1)寒区隧道应遵循“以防为主、以抗为辅、防抗结合”的防冻设防设计理念;2)针对地下水发育的寒区公路隧道,宜根据最冷月平均气温进行分级设防防冻;3)采用经验分析法初步确定寒区隧道防冻设防长度具备一定的可行性,但还应根据现场温度实测数据对防冻设防长度进行修正;4)寒区隧道冻胀力现有计算模型在实际应用中尚存在不足,考虑冻结圈围岩非均匀冻胀的计算方法相对较为符合工程实际;5)寒区隧道防冻设计应重点妥善处理“温度”和“地下水”这2个要素,主要从保(升)温措施及排水系统防冻措施2个方面开展,指出寒区隧道保(升)温措施的局限性及下一步的研究方向,并提出不同防冻设防等级下隧道排水系统防冻措施的设置原则。在此基础上,提出下一步可以针对基于多因素影响的温度场分布规律、冻害机制、防冻保温材料、新型主动保温措施等方面开展深入研究,以解决寒区隧道建设面临的技术问题。 展开更多
关键词 寒区隧道 公路隧道 防冻设计 冻胀力 防冻措施
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近断层桥梁水平向抗震设计规准反应谱修正
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作者 谢皓宇 于雯 +2 位作者 唐光武 刘海明 刘怀林 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第1期187-194,共8页
现行桥梁抗震设计规范中设计反应谱主要基于远场观测记录获得,不能准确反映近断层区域的地震动特性和结构地震响应特性,因此近断层区域的桥梁抗震设计可能偏于不安全。基于此,通过美国太平洋地震研究中心数据库按照震源距、矩震级以及... 现行桥梁抗震设计规范中设计反应谱主要基于远场观测记录获得,不能准确反映近断层区域的地震动特性和结构地震响应特性,因此近断层区域的桥梁抗震设计可能偏于不安全。基于此,通过美国太平洋地震研究中心数据库按照震源距、矩震级以及地面峰值加速度(peak ground acceleration,PGA)为原则筛选了近断层地震动时程,以场地地基条件和PGA作为分组原则计算了平均谱,再基于最小二乘分段拟合方法对其标定,得到了近断层地震水平向设计规准反应谱的放大系数、衰减指数以及特征周期等3项主要参数的统计推荐值,最后调整并提出了考虑近断层地震特性的规准反应谱,可以为我国桥梁抗震设计规范中近断层地震动作用的体现提供依据。 展开更多
关键词 桥梁抗震设计 近断层地震动 最小二乘标定 水平向设计反应谱
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水下公路(道路)隧道交通工程设施设计研究 被引量:12
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作者 王少飞 涂耘 王小军 《隧道建设》 北大核心 2015年第11期1209-1213,共5页
交通工程设施是水下公路(道路)隧道的重要配套工程,对保障其安全、高效、节能运行起着至关重要的作用。针对水下公路(道路)隧道交通工程设施设计这一热点问题,分析水下公路(道路)隧道和山岭公路隧道的差异,结合国内外工程建设经验,对水... 交通工程设施是水下公路(道路)隧道的重要配套工程,对保障其安全、高效、节能运行起着至关重要的作用。针对水下公路(道路)隧道交通工程设施设计这一热点问题,分析水下公路(道路)隧道和山岭公路隧道的差异,结合国内外工程建设经验,对水下公路(道路)隧道交通工程设施(通风设施、照明设施、综合监控设施、紧急呼叫设施、火灾探测报警设施、消防设施、逃生通道、排水设施、结构健康监测设施、供配电设施、交通安全设施)的设置要求进行梳理,并总结归纳了4种不同施工工法类型(钻爆法、盾构法、沉管法、堰筑法)水下公路(道路)隧道交通工程设施的设计要点。 展开更多
关键词 水下公路隧道 山岭公路隧道 交通工程设施 工程设计
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BIM技术在重庆曾家岩嘉陵江大桥设计中的应用 被引量:22
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作者 刘均利 张聪 +2 位作者 薛飞宇 刘亢 欧阳平 《世界桥梁》 北大核心 2020年第2期71-76,共6页
重庆曾家岩嘉陵江大桥为(135+270+135)m刚性加劲悬索连续钢桁架公轨双用桥,上层为城市主干道路,下层为城市交通轨道,大桥路线走廊狭窄,桥址古今建筑密集、地下管网轨道交错繁杂、地形起伏显著。该桥设计中应用Bentley和Autodesk平台软... 重庆曾家岩嘉陵江大桥为(135+270+135)m刚性加劲悬索连续钢桁架公轨双用桥,上层为城市主干道路,下层为城市交通轨道,大桥路线走廊狭窄,桥址古今建筑密集、地下管网轨道交错繁杂、地形起伏显著。该桥设计中应用Bentley和Autodesk平台软件进行BIM技术协同设计,基于BIM平台软件,创建了三维地形模型和工程周边实景模型,在此基础上确定了最佳路线,通过桥型方案比选确定了连续钢桁架桥方案;建立钢桁架、桥墩等主要结构参数化模型,进行结构参数化设计;通过构件碰撞检测校核、桥墩防撞模拟、交通流模拟和工程量校核等,实现大桥优化设计。与传统二维设计相比,基于BIM技术优化该桥设计方案,大量节省了设计成本,有效地提高了桥梁设计质量,提升了整个工程管理水平。 展开更多
关键词 公轨双用桥 钢桁架 BIM技术 三维模型 优化方案 协同设计 应用
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重庆东水门长江大桥设计关键技术 被引量:18
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作者 耿波 王福敏 魏思斯 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2017年第4期90-95,共6页
重庆东水门长江大桥主桥为双塔单索面公轨两用半飘浮体系部分斜拉桥,跨径布置为(222.5+445+190.5)m。桥塔采用天梭造型。主梁采用2片桁双层桥面钢桁梁型式,桥面采用板桁组合体系。斜拉索采用单索面稀索体系,每根斜拉索由139束平行钢绞... 重庆东水门长江大桥主桥为双塔单索面公轨两用半飘浮体系部分斜拉桥,跨径布置为(222.5+445+190.5)m。桥塔采用天梭造型。主梁采用2片桁双层桥面钢桁梁型式,桥面采用板桁组合体系。斜拉索采用单索面稀索体系,每根斜拉索由139束平行钢绞线组成,最大索力15 000kN。索梁锚固采用在钢横梁中点位置设置大型钢锚箱的型式;索塔锚固采用外置式钢锚箱型式,钢锚箱通过剪力钉与分离式塔肢进行连接,索力由剪力钉、锚箱侧拉板和摩擦力共同承担。开发了用于超大吨位钢绞线斜拉索整体张拉的调索设备。开展板桁组合式桥面板的传力机理理论及试验、超大吨位钢绞线斜拉索的疲劳试验、索塔锚固区足尺模型试验等相关研究,验证了结构的安全性和合理性。 展开更多
关键词 公轨两用桥 部分斜拉桥 钢桁梁 板桁组合桥面 外置式钢锚箱 桥梁设计
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连续流交叉口左转非机动车交通组织创新设计 被引量:4
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作者 宋浪 王健 +1 位作者 杨滨毓 安实 《交通运输系统工程与信息》 EI CSCD 北大核心 2022年第1期225-233,242,共10页
为解决连续流交叉口左转非机动车和直行机动车冲突问题,提出一种左转非机动车过街创新设计方案,对比常规设计和两步过街方案,将3种方案整合到一个统一的优化模型中。以交叉口机动车通过量最大为优化目标,建立混合整数非线性规划优化模型... 为解决连续流交叉口左转非机动车和直行机动车冲突问题,提出一种左转非机动车过街创新设计方案,对比常规设计和两步过街方案,将3种方案整合到一个统一的优化模型中。以交叉口机动车通过量最大为优化目标,建立混合整数非线性规划优化模型,将其转换为非线性模型以便于求解,并利用VISSIM仿真验证3种方案的运行效益。结果表明,两步过街和创新设计相对于常规设计能提升交叉口机动车通行能力,且在高流量场景下拥堵改善效果更佳,分别能降低55.58%、57.18%的机动车延误;常规设计不适用于直行机动车流量较大的场景,两步过街和创新设计不适用于左转机动车流量较大的场景;常规设计和两步过街左转非机动车流量增加,会导致机动车通行能力迅速下降,创新设计受左转非机动车流量的影响较小,在各种流量场景下适用性较好。 展开更多
关键词 交通工程 信号控制 混合整数非线性规划 连续流交叉口 移位左转 左转非机动车
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科研院所人员晋升机制创新设计 被引量:1
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作者 郑直 于会强 《商业时代》 北大核心 2009年第20期78-79,共2页
本文在分析目前科研院所晋升机制存在问题的基础上,构建了双阶梯与一岗多级的晋升模式,较好地解决了科研院所管理人员与专业技术人员职业发展的通道问题。
关键词 科研院所 双阶梯 一岗多级 晋升
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基于低功耗与动态调频双重策略的围岩结构监测终端设计
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作者 王庆岭 须民健 郭鸿雁 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第S2期152-158,共7页
为解决施工隧道开挖区围岩变形自动化监测系统实施过程中临时取电困难的问题,对现场数据采集终端开展设备低功耗设计技术研究。采用低功耗硬件和软件设计策略,研制出一套适用于隧道施工现场的数据采集终端,可满足电池供电的长续航需求... 为解决施工隧道开挖区围岩变形自动化监测系统实施过程中临时取电困难的问题,对现场数据采集终端开展设备低功耗设计技术研究。采用低功耗硬件和软件设计策略,研制出一套适用于隧道施工现场的数据采集终端,可满足电池供电的长续航需求。针对激光传感器在测量围岩收敛变形过程中易被现场大型施工机具遮挡光线而影响测量准确性的问题,采用动态调整采集周期的方法,即:当实时数据超出正常读数阈值时,提高数据采集频率,确保障碍物移走后及时获取现场有效数据。另外,采用分时按需供电的低功耗设计策略,根据实时数据有效性制定各电路单元、传感器的运行和关闭时间,避免所有电路单元同时运行。试验结果表明:1)基于分时按需的供电策略,相较于一般的自动化监测系统可降低能耗约20%;2)基于动态调频与低功耗的协同控制策略,在提升数据采集频率的同时,可有效降低能耗,实现数据采集的高效与节能双重目标。 展开更多
关键词 隧道 围岩变形 监测系统 低功耗 分时供电 采集频率
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应急车路径与专用道协同优化的双层规划方法 被引量:1
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作者 龙科军 邹道兴 +2 位作者 刘洋 马昌喜 马璐 《交通运输系统工程与信息》 北大核心 2025年第1期202-211,共10页
已有应急车辆路径规划的研究中,专用车道布设方案通常被视为已知条件,因此,本文提出一种同时优化应急车路径及专用车道的双层规划模型。在规划应急车路径时,将是否设置应急专用车道定义为模型的决策变量,并引入前景理论来衡量设置专用... 已有应急车辆路径规划的研究中,专用车道布设方案通常被视为已知条件,因此,本文提出一种同时优化应急车路径及专用车道的双层规划模型。在规划应急车路径时,将是否设置应急专用车道定义为模型的决策变量,并引入前景理论来衡量设置专用车道对交通流的影响。上层模型目标函数包含应急车行程时间和顺畅通行前景值两部分,其中前景值作为部署应急专用车道的决策依据;下层模型基于Wardrop均衡原理进行交通分配。结合遗传算法和禁忌搜索算法,提出GA-TS(Genetic Algorithm-Tabu Search)算法求解模型。通过在Nguyen-Dupuis仿真网络上进行数值实验,验证了模型和算法的有效性。实验结果表明:与不部署应急专用车道相比,在不增加路径交通饱和度的情况下,本文模型能将应急车辆的行程时间缩短10.69%。敏感性分析结果表明,在不同交通需求下,本文模型均能有效缩短应急车辆行程时间,并且随着交通需求增大,应急车辆行程时间缩短越明显。此外,相比于暴力搜索算法,本文设计的算法在求解模型时的平均耗时降低了87.02%,显著提高了模型的求解效率。 展开更多
关键词 城市交通 应急车辆优先 遗传算法 路径优化 前景理论
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动荷载作用下隧道锚承载性能及影响因素敏感性分析
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作者 杨国俊 张树涛 +2 位作者 吕明航 杜永峰 唐光武 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期207-218,共12页
为了更加合理地评价悬索桥隧道式锚碇的承载能力,探究隧道锚在动荷载作用下的失效过程,借助有限差分软件建立数值模型,提取并分析接触面应力应变分布形式,并与静力作用下结果进行对比,建立不同工况研究锚塞体参数与动荷载参数对承载力... 为了更加合理地评价悬索桥隧道式锚碇的承载能力,探究隧道锚在动荷载作用下的失效过程,借助有限差分软件建立数值模型,提取并分析接触面应力应变分布形式,并与静力作用下结果进行对比,建立不同工况研究锚塞体参数与动荷载参数对承载力的影响.研究结果表明,动荷载作用下,锚岩接触面应力与位移分布形式与静载类似,但幅值与增长速率明显大于静载状态,拱顶方向和右拱脚向位移增加幅度分别达到36%和112%,且二者在7倍静力荷载幅值作用下,达到其位移差异变化的“门槛值”0.30 mm;动荷载作用下,隧道锚的极限承载力随着锚塞体扩展角、长度以及间距的增加均有所增加,其几何参数敏感性排序由高到低为锚塞体长度、锚塞体扩展角、锚塞体间距,动荷载频率对承载力的影响较小,动荷载作用下隧道锚极限承载力出现明显降低,平均降低幅度约为21%.动荷载作用下隧道锚承载性能及影响因素的敏感性分析为实际工程中隧道锚极限承载力的优化设计提供了参考. 展开更多
关键词 桥梁工程 隧道锚 极限承载力 MINDLIN应力解 动荷载
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循环荷载作用下温州海相软基土变形特性试验研究与数值模拟
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作者 张莎莎 郝智晨 +2 位作者 张天工 王志丰 徐建强 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第3期183-195,共13页
为了解海相软基土在交通荷载下的变形规律,对温州重塑海相软基土进行了一系列长期循环三轴试验,对比分析了不同排水条件下循环应力比(CSR)对海相软基土宏观变形特性的影响,揭示了塑性变形、应力-回弹应变滞回圈、回弹模量的变化规律,在... 为了解海相软基土在交通荷载下的变形规律,对温州重塑海相软基土进行了一系列长期循环三轴试验,对比分析了不同排水条件下循环应力比(CSR)对海相软基土宏观变形特性的影响,揭示了塑性变形、应力-回弹应变滞回圈、回弹模量的变化规律,在此基础上建立了塑性变形与CSR、循环次数之间的定量关系。通过颗粒流模拟揭示了循环荷载作用下海相软基土的微观变形特性。根据相关规范对软土地区容许变形的规定以及塑性变形不同发展模式,明确过渡状态的划分标准并得到塑性变形稳定发展的CSR值上限。结果表明:随着CSR的增大,塑性变形逐渐呈对数式增长,并且表现出4种不同的发展模式,相较于不排水条件,部分排水条件下的塑性变形增长了0.07%~3.2%;随循环次数的增加,应力-回弹应变滞回圈的面积先增加后减小,回弹模量在大幅度衰减后有所增加;颗粒运动从竖向挤压逐渐变为侧向滑移,并且其运动方向具有明显的各向异性。 展开更多
关键词 海相软基土 循环荷载 颗粒流模拟 循环应力比
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连续刚构桥双肢薄壁墩防撞浮箱火灾模拟与安全性能评估
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作者 袁佩 郑植 +2 位作者 耿波 陈巍 张焱焜 《桥梁建设》 北大核心 2025年第4期108-116,共9页
为了解FRP防撞浮箱火灾对连续刚构桥桥墩性能的影响,以某连续刚构桥双肢薄壁墩(P2墩,共4肢,P2-1~P2-4墩肢)墩底FRP防撞浮箱火灾事故为背景进行研究。首先对实桥火灾现场损伤状况进行分析;然后采用FDS软件进行火灾场景模拟,分析火灾空间... 为了解FRP防撞浮箱火灾对连续刚构桥桥墩性能的影响,以某连续刚构桥双肢薄壁墩(P2墩,共4肢,P2-1~P2-4墩肢)墩底FRP防撞浮箱火灾事故为背景进行研究。首先对实桥火灾现场损伤状况进行分析;然后采用FDS软件进行火灾场景模拟,分析火灾空间瞬态温度场分布,并通过桥墩热-结构耦合计算模型分析火灾下双肢薄壁墩的热力学响应;最后进行受损结构安全性能评估。结果表明:防撞浮箱火灾造成大桥P2墩表面局部混凝土碳化及剥落,最大损伤影响深度为84.58 mm,防撞浮箱多个节段被烧毁;火灾对P2-1墩肢影响最大,其中迎火面最高温度约为766℃,背火面最高温度约为428℃,防撞浮箱火灾影响范围为起火面以上6 m内;火灾作用下P2墩的变形及应力均未发生明显变化,对该连续刚构桥的结构安全影响较小;建议凿除桥墩受损区域局部混凝土后增设钢丝网片,并采用水泥砂浆面层修复至设计截面尺寸,更换烧毁的防撞浮箱,在填充的聚氨酯泡沫中添加火焰抑制剂。 展开更多
关键词 连续刚构桥 双肢薄壁墩 FRP防撞浮箱 温度场 热力学响应 结构安全性能 有限元法
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移动荷载变速对斜拉桥纵向共振响应影响研究
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作者 吕龙 余帅 《铁道建筑》 北大核心 2025年第3期58-66,共9页
以一座大跨度铁路斜拉桥为背景,建立桥梁动力有限元分析模型,分析桥梁结构动力响应随移动荷载速度的变化规律,得到变速效应对桥梁结构动力响应影响规律。研究移动荷载数量对斜拉桥纵向振动响应的影响,讨论黏滞阻尼器对斜拉桥纵向动力响... 以一座大跨度铁路斜拉桥为背景,建立桥梁动力有限元分析模型,分析桥梁结构动力响应随移动荷载速度的变化规律,得到变速效应对桥梁结构动力响应影响规律。研究移动荷载数量对斜拉桥纵向振动响应的影响,讨论黏滞阻尼器对斜拉桥纵向动力响应及减振效果的影响。结果表明:移动竖向荷载导致的斜拉桥纵向振动响应不能忽视,不同加速度的移动荷载作用下斜拉桥均出现纵向共振现象,移动荷载变速过桥对共振速度影响显著;移动荷载数量对主梁位移随速度变化规律的影响不显著;设置黏滞阻尼器的斜拉桥纵向共振现象受到抑制,黏滞阻尼器对主梁纵向位移减振效果显著。 展开更多
关键词 铁路桥梁 纵向共振 数值计算 移动荷载 黏滞阻尼器
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预应力混凝土管桩桩端侧后注浆理论及承载特性研究进展综述 被引量:1
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作者 侯振坤 陈炫霖 +5 位作者 唐孟雄 凌造 都喜东 徐峰 贺绍阳 梁仕华 《河南理工大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第1期154-165,共12页
意义管桩后注浆可有效改善桩-土接触界面物理力学性质,在提高管桩摩阻力、减少上部结构沉降等方面发挥着重要作用。进展通过对管桩后注浆工艺、后注浆理论、管桩注浆后的承载性能、管桩-注浆体-土接触界面剪切性能等进行综述,展望了管... 意义管桩后注浆可有效改善桩-土接触界面物理力学性质,在提高管桩摩阻力、减少上部结构沉降等方面发挥着重要作用。进展通过对管桩后注浆工艺、后注浆理论、管桩注浆后的承载性能、管桩-注浆体-土接触界面剪切性能等进行综述,展望了管桩后注浆的发展方向。结果表明:(1)后注浆对提高中小直径管桩承载力有一定作用;注浆后,中掘法管桩的承载力一般超过了4 000 kN、静钻根植竹节桩的承载力可提升20%以上、随钻跟管桩承载力普遍超过20 000 kN。(2)现有的注浆理论推动了注浆技术的发展,虽然相关研究成果与工程实践存在差异,但可以给出浆液扩散的初步轮廓和扩散范围,为注浆设计和工程应用提供科学指导。(3)桩-浆-土接触界面的研究大多以剪切试验为载体,研究浆-土接触界面剪切性能这一宏观表象,很少涉及注浆液以注浆根系、爪牙和毛细爪牙的形式伸入土体并与土体进行关键离子交换从而提高桩-浆-土接触界面黏结强度的宏微观扩散本质。(4)现有注浆研究大多止步于注浆结果分析,较少涉及注浆机理,对浆液在地层中的流动扩散规律认识不够清晰。结论与展望桩侧注浆液渐进性流动过程可视化分析、注浆体三维尺寸定量表征、管桩注浆过程智能化监测、新型管桩桩侧注浆工艺研发是未来管桩桩侧后注浆发展的重要方向。 展开更多
关键词 管桩 后注浆 承载特性 加固机理 注浆工艺
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基于冲击韧性的钢桥面铺装环氧沥青混凝土疲劳性能设计研究 被引量:16
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作者 张顺先 张肖宁 +3 位作者 徐伟 蔡旭 郝增恒 万成 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2013年第23期1-5,19,共6页
针对钢桥面铺装环氧沥青混凝土出现的疲劳开裂问题,分析现有设计理论和方法的不足之处。在断裂力学和能量法原理的基础上,提出以冲击韧性作为环氧沥青混凝土配合比设计的评价指标,通过试验验证了该指标的可行性;采用剩余劲度模量比来反... 针对钢桥面铺装环氧沥青混凝土出现的疲劳开裂问题,分析现有设计理论和方法的不足之处。在断裂力学和能量法原理的基础上,提出以冲击韧性作为环氧沥青混凝土配合比设计的评价指标,通过试验验证了该指标的可行性;采用剩余劲度模量比来反映环氧沥青混凝土的疲劳性能,并建立起冲击韧性和剩余劲度模量比之间的关系。研究结果表明,冲击韧性和疲劳性能之间有良好的线性相关性,采用冲击韧性指标能够有效地评价环氧沥青混凝土的配合比设计和疲劳性能,该方法操作简单、快捷、准确,为环氧沥青混凝土的设计理论和方法提供一种新的思路。 展开更多
关键词 环氧沥青混凝土 疲劳开裂 断裂力学 冲击韧性 配合比设计 剩余劲度模量比
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山区公路悬索桥隧道锚设计 被引量:16
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作者 黄东 姚建军 汪宏 《桥梁建设》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期47-50,共4页
山区公路悬索桥采用隧道锚能较好地利用锚址区的地质条件,工程量相对重力锚小,性价比高、对周边环境扰动小。隧道锚设计规范、准则未成体系,设计参数不确定及山区隧道锚设计的特殊性是设计中的难点。隧道锚尺寸设计分为锚体截面设计和... 山区公路悬索桥采用隧道锚能较好地利用锚址区的地质条件,工程量相对重力锚小,性价比高、对周边环境扰动小。隧道锚设计规范、准则未成体系,设计参数不确定及山区隧道锚设计的特殊性是设计中的难点。隧道锚尺寸设计分为锚体截面设计和锚体长度设计。采用有限元方法对所设计隧道锚进行计算,结果表明:在7.5倍设计缆力作用下,岩体位移、应力均在可控范围内,岩体塑性变形范围有限,隧道锚处于稳定、安全受力状态;隧道锚设计方案安全系数大于6,满足设计要求。 展开更多
关键词 山区公路 悬索桥 隧道锚碇 设计 锚体长度 有限元法
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喷锚衬砌平整度多参数融合计算方法
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作者 张志全 黄红亚 +4 位作者 吴梦军 胡学兵 曹鹏 钟祖良 李来阳 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第5期906-915,共10页
针对喷锚衬砌初喷层表面平整度难以精细化表征的问题,提出一种基于多参数融合的喷锚衬砌平整度计算新方法。通过融合分形维数(D)与一阶导数均方根(Z_2)的幂函数参数,构建其与平整度系数(n_(JRC))的定量函数关系(相关系数R~2=0.998),并... 针对喷锚衬砌初喷层表面平整度难以精细化表征的问题,提出一种基于多参数融合的喷锚衬砌平整度计算新方法。通过融合分形维数(D)与一阶导数均方根(Z_2)的幂函数参数,构建其与平整度系数(n_(JRC))的定量函数关系(相关系数R~2=0.998),并与其他经典文献中的结构面粗糙度系数(m_(JRC))公式计算结果进行对比,验证该公式的有效性和准确性。利用隧道现场试验段的三维点云数据,提取隧道轮廓线并进行分割计算,成功获取隧道喷锚衬砌初喷层不同位置的平整度值,并将本文方法与传统计算方法的计算结果进行对比。结果表明:1)通过融合分形维数与一阶导数均方根的幂函数参数计算平整度系数,能够更全面地表征隧道衬砌表面的微观粗糙特征与宏观几何特征;2)通过计算相邻二维轮廓线的加权平均值,可有效捕捉传统计算方法难以识别的三维不规则表面特征,实现隧道全方位无死角的平整度检测;3)该方法在检测灵敏度和三维不规则特征的捕捉能力上优于传统计算方法,能够更准确地反映隧道衬砌表面复杂的空间变异特性。 展开更多
关键词 隧道工程 喷锚衬砌 平整度 多参数融合 三维激光扫描
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大型地下立交正交下穿段三维有限元数值分析 被引量:9
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作者 蒋树屏 石波 +1 位作者 林志 晋学辉 《隧道建设》 2011年第3期273-277,共5页
在大型互通式地下立交工程中,下穿隧道往往都处于整个地下立交工程的最低点,需要设置排水泵房,于是造成了在一定空间范围内的多洞室开挖。下穿隧道及排水泵房的修建不可避免地会对上覆小净距隧道产生影响,本文针对地下立交工程中隧道正... 在大型互通式地下立交工程中,下穿隧道往往都处于整个地下立交工程的最低点,需要设置排水泵房,于是造成了在一定空间范围内的多洞室开挖。下穿隧道及排水泵房的修建不可避免地会对上覆小净距隧道产生影响,本文针对地下立交工程中隧道正交下穿段,以厦门东坪山地下立交工程为背景,采用三维有限元方法对新建下穿隧道的施工过程进行动态模拟,分析下穿段隧道动态开挖时,整个正交下穿段位移和变形的变化规律。计算结果表明:下穿隧道和排水泵房施工时整个下穿段将产生不均匀沉降、不均匀侧移和变形,需要对下穿段隧道和排水泵房所处的围岩进行加固,并在上覆隧道相应处设置防护钢拱架。 展开更多
关键词 互通式地下立交 正交下穿隧道 排水泵房 小净距隧道 近接施工 三位有限元数值分析
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地震诱发滚石链生灾害下桥梁失效路径及动力响应特性研究
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作者 陈宇轩 温佳年 +2 位作者 宋彦臣 韩强 杜修力 《防灾减灾工程学报》 北大核心 2025年第4期697-711,共15页
山区桥梁可能存在地震诱发滚石链生灾害威胁,然而其失效路径和动力响应规律尚不清晰。本文提出了地震诱发滚石链生灾害下桥梁损伤破坏高精度数值分析方法,建立了典型梁式桥的多灾害动力分析有限元模型,并基于现有试验验证了该数值分析... 山区桥梁可能存在地震诱发滚石链生灾害威胁,然而其失效路径和动力响应规律尚不清晰。本文提出了地震诱发滚石链生灾害下桥梁损伤破坏高精度数值分析方法,建立了典型梁式桥的多灾害动力分析有限元模型,并基于现有试验验证了该数值分析方法的准确性。在此基础上,研究了不同地震动特性、滚石参数及冲击点位置对地震诱发滚石作用下桥梁失效路径及动力特性的影响规律。分析结果表明:前序地震作用下,桥梁支座和挡块较早出现损伤,桥墩大多出现轻微至中等损伤,而在滚石链生灾害作用下,桥墩则发生严重破坏以致失效,最终破坏模式为剪切破坏;与单独滚石作用相比,地震诱发滚石多灾害作用下桥梁动力响应显著增加,其中在前序Chalfant Valley地震作用后桥墩墩底弯矩、剪力增加34%和41%,桩基础最大弯矩、剪力分别增大80%和98%;不同滚石参数也会对桥梁动力响应产生较大影响,如滚石速度从5 m/s增加到30 m/s,桥墩最大弯矩、剪力分别增大96%和94%,滚石直径从1.0 m增加到1.8 m,桥墩最大弯矩、剪力分别增大23%和22%。 展开更多
关键词 地震诱发滚石链生灾害 山区桥梁 数值模拟 失效路径 动力响应
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有限元强度折减法中边坡三种失效判据的适用性研究 被引量:154
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作者 陈力华 靳晓光 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2012年第9期136-146,共11页
采用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析时,边坡的安全系数在很大程度上依赖选用的失稳判别标准。通常以特征部位位移的突变性、塑性区的贯通性、数值计算的收敛性作为边坡失稳判据。然而,对这三种判据的适用性学术界一直存在不同看法... 采用有限元强度折减法进行边坡稳定性分析时,边坡的安全系数在很大程度上依赖选用的失稳判别标准。通常以特征部位位移的突变性、塑性区的贯通性、数值计算的收敛性作为边坡失稳判据。然而,对这三种判据的适用性学术界一直存在不同看法。以一般边坡和陡边坡作为算例模型,对比分析三种常用的判据判定安全系数的大小。结果表明:对一般边坡三种判据有较好的一致性,陡边坡三种判据存在较大的差异。研究发现:以往用于强度折减法的屈服准则没有考虑拉伸截断,即在强度折减过程中过高的估计了材料的抗拉强度是导致三种判据对应的计算结果存在广泛争议的重要原因,并通过计算钟乳石模型的安全系数对这一结论进行验证。因此,有限元强度折减法中应考虑抗拉强度指标与抗剪强度指标同等地减少,才能保证计算结果的正确性及三种判据的一致性。考虑张拉、剪切破坏的强度折减法在边坡稳定性计算中具有普遍的适用性,是对强度折减法的改进和推动。 展开更多
关键词 有限元强度折减法 边坡 判据 抗拉强度
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