衬砌墙温度应力的研究──墙体－锚杆－岩基相互作用

通过适合于岩基上而建立设有锚杆的船闸衬砌墙有限元计算模型，详细研究了锚固村砌墙在施工期和运行期的温度涂变应力，锚杆的受力情况以及岩基－墙体－锚杆三者间的相互作用。研究表明，混凝土与岩基的粘合程度对讨砌墙和锚杆的受力状态均有较大影响，并对某些不满足设计要求的问题提出具体措施．     

地震作用下浅埋隧道系统锚杆参数优化

针对增加衬砌厚度往往对提高结构抗震性能效果甚微的问题,提出了通过合理选取系统锚杆参数来增强隧道抗震性能的思路.在静力分析和动力分析两个阶段探讨了不同工况下锚杆及衬砌的受力状态,研究了结构动力响应特征及最大响应值随锚杆参数的变化规律,并对锚杆参数优化问题进行了分析.结果显示:增设墙脚处锚杆可大幅提高隧道抗震性能,同时,锚杆长度及布置方式对结构受力影响较大.     

龙门隧道新奥法设计探讨

介绍福建龙门隧道采用新奥法设计概况，并探讨二次衬砌以及喷锚支护结构锚杆间距与长度的设计计算方法，并给出目前有关资料尚缺的曲墙衬砌墙脚落在拱脚外侧的内轮廓尺寸计算公式     

锚杆在深基坑支护中的应用

通过对挡土桩墙的受力分析和计算，阐述了锚杆在深基坑支护中的作用，并成功地在实际施工中运用。     

锚杆自由长度在三峡船闸锚杆设计分析中的应用

结合三峡船闸设计研究工作,通过分析闸墙施工过程中自重荷载、温度荷载以及完建运行时温度应力、渗透压力的作用,详细研究了锚杆取不同自由长度时锚杆的应力情况。结果表明,增加锚杆自由长度可以大幅度减小锚杆由闸墙自重、温度引起的高剪应力,使各锚杆的受力均匀化,降低锚杆的最大拉应力。     

海南岛海西—印支期花岗岩和暗色包体的Sm—Nd同位素特征

海南岛花岗岩以海西－印支期巨型花岗岩岩基为主体，面积７０００ｋｍ＾２以上。花岗岩的εＮｄ（ｔ）为－１７．２至－５．１，Ｉｓｒ为０．７０８７，δ＾１８Ｏ平均值１０．６６，属壳源型岩基。但各别岩体的εＮｄ（ｔ）值和ｔＤＭ值均不同，反映其原岩成分的差异。     

小净距隧道在不同开挖方式下的力学效应分析

结合某公路隧道出口端隧道间距较小的实际情况，运用数值计算的方法，对软岩条件下小净距隧道在不同开挖方式下达到稳定后围岩和复合衬砌的力学效应进行了分析，同时，考察不同净距对中夹岩墙塑性区的影响。结果表明：施工小净距隧道应慎重选择后继施工隧道的开挖方式；后继隧道施工的开挖方式直接对先行既有隧道锚杆、喷射混凝土和二次衬砌应力状态产生很大影响；中夹岩墙塑性区大小与净距紧密相关，同时，隧道埋深和围岩类别也是影响塑性区大小的重要因素。     

复合式曲中墙连拱隧道衬砌结构受力特征分析

以土江冲隧道为背景,采用FLAC3D软件对复合式曲中强连拱隧道施工过程进行了数值模拟,得到了隧道初期支护的变形特征、锚杆的轴力、初期支护及二次衬砌的应力状态,分析了复合式曲中墙连拱隧道衬砌结构的力学特征,对该隧道二次衬砌的安全性进行了评价.     

动力扰动下既有隧道的动态响应及衬砌影响分析

基于现场监测数据,利用FLAC3D研究了拱桥铺隧道在动力扰动下的动态响应及衬砌产生的影响.研究结果表明:底部动载下,相对于无衬砌隧道,有衬砌隧道能改变除拱底外其它测点的运动方向,防止隧道内陷并能够有效减少隧道锚固壁位移;隧道锚固壁4个测点均承受压应力,且无衬砌支护时压应力值远小于有衬砌时,前者围岩表现更为"松散";有衬砌支护隧道拱肩处锚杆轴力出现中性点,而无衬砌支护时锚杆均为受拉,后者锚杆轴力峰值位置更靠近锚固壁,衬砌能有效分担围岩荷载并减小锚杆负载;有衬砌时锚杆轴力相对增速快且振幅大,而无衬砌支护隧道在应力波冲击后,锚杆轴力相对增速慢且振幅小,即衬砌能通过动态调整协助锚杆承担动荷载.     

大断面隧道穿越层状围岩段初期支护优化研究

在层状类围岩中进行开挖施工易造成边墙弯曲-溃曲、底鼓以及顶板弯曲等现象的产生。为此,依托重庆市某层状围岩隧道工程,基于该隧道的工程地质特征及地层岩性分布,着重考虑岩层与锚杆夹角之间的关系,采用ANSYS静力有限元数值分析程序,对该隧道层状Ⅴ级泥岩段的受力变形特征进行模拟分析,并优化了初期支护参数。数值模拟结果显示当取消与岩层夹角为30°以下的锚杆,衬砌及锚杆的受力变化幅度较小。该研究方法及成果建立于实际工况的基础上,运用数值的方法还原现场支护受力状态,相应的分析方法及研究结果可为类似隧道、矿山巷道工程的设计、施工提供一定的借鉴和参考。     

对土钉支护结构施工监测的探讨

本文对土钉支护结构的受力和位移进行了监测.分析了土钉支护的结构原理和受力状态,表明土钉支护工作原理既不同于锚杆结构,又不同于土钉墙.同时提出了笔者的一些看法,仅供同行参考.     

射流冲击下水垫塘边墙衬砌块受力的实验分析

为研究挑跌流消能中水垫塘边墙衬砌块的受力问题，在乌江构皮滩模型的水垫塘边墙上布置了五个测点，运用上举力测量仪量测板块所受的上举力。运用瞬变流理论分析上举力时均值的产生机理。运用随机信号理论分析了上举力最大脉动均方根值的影响因素，通过实验确定其中的参数，并对上举力沿程分布特性进行了归纳分析。为探讨边墙衬砌块的破坏机理和设计提供了科学依据。     

预应力锚杆复合土钉支护模拟研究

通过工程实例,采用数值分析的方法,模拟研究基坑开挖过程中预应力锚杆与土钉墙复合支护结构的受力性状、工作性能和作用机理,并在数值分析中利用强度折减法分析基坑开挖后的稳定性。     

地面荷载下端锚型边坡锚杆受力状态演变研究

通过室内模型试验,模拟了端锚型边坡锚杆在地面荷载作用下的工作条件,研究了同级荷载作用下土质边坡内各层锚杆的受力特征以及随荷载作用时间的变化规律;并分别比较了不同地面荷载下端锚型锚杆和全长黏结型锚杆的受力差异.结果表明:端锚型土层锚杆在地面荷载作用下,上层锚杆受力最大,底层锚杆受力最小,因此在设计时要考虑对顶层锚杆进行加强设计;端锚型锚杆在较小地面荷载作用下,顶层锚杆和中间锚杆受力最大,不同于全长黏结型锚杆(底层锚杆受力最大,而顶层锚杆受力最小);较大荷载作用下,端锚型锚杆的受力为顶层锚杆受力最大,底层锚杆受力最小,与全长黏结型锚杆类似;在同级荷载作用下,端锚型锚杆轴向应变随荷载作用时间先增大后减小;在地面荷载由小到大的变化过程中,锚杆的受力表现为"小—大—小—大"的变化过程,锚杆受力达到最大的时间和达到稳定的时间均为先增加后减小,所以对于人工边坡,要考虑各级荷载的影响,找到最不利荷载进行合理设计.     

不同应力场软弱围岩公路连拱隧道力学特征试验

为了更全面了解不同应力场软弱围岩公路连拱隧道的力学特征,选择曲中墙连拱隧道结构形式,基于"先加载后开洞"思路,开展施工过程相似模拟试验,研究不同应力场软弱围岩连拱隧道施工应力变化特征,分析应力场对支护结构受力的影响。试验结果表明:不同应力场,在左、右洞开挖过程中,侧压力系数较小时,拱底和拱顶应力释放最为显著,侧压力系数较大时,拱腰应力释放最为显著;围岩与衬砌接触压力,除在中墙顶、底方向随侧压力系数的增大而略有减小外,其他各方向均随侧压力系数的增大而增大;中墙压应力的量值随侧压力系数的减小而增大;左、右洞衬砌结构内外侧受力不对称,且侧压力系数对衬砌结构的切向应力影响很大,即随着侧压力系数的增大,切向应力最大值位置逐渐由外侧拱腰向拱顶过渡。     

浅埋暗挖拱顶直墙结构过街地道数值模拟分析

城市过街地道多采用浅埋暗挖法施工,它的突出优势在于能最大限度地减少交通干扰、管线及板涵的迁移改建。城市过街地道对地表沉降的要求比较严格,选择合理的隧道断面形式对控制地表沉降具有很大意义。采用MIDAS/GTS软件建模进行有限元分析,对拱顶直墙与平顶直墙结构变形进行了对比,分析施工分部开挖拆除临时支撑后衬砌内力的变化。对模型计算结果进行分析并结合工程环境给出合理的施工建议。结果表明:浅埋暗挖过街地道顶部覆土层过薄,为控制地表下沉需对地层进行加固处理;相同条件下拱顶直墙结构受力变形小于平顶直墙结构;底板弯矩变形较大,二次衬砌结构施工可适当增加底板厚度;拆除临时支撑后初衬轴力与弯矩增大约1~2倍。可为浅埋暗挖拱顶直墙过街地道衬砌内力研究提供依据,也可为实际工程施工提供参考。     

扩大头抗浮锚杆抗拔承载力试验及数值模拟分析

随着我国城市建设的高速发展，传统的抗浮锚杆锚固效果差、易发生群锚效应的问题更加凸显，其抗浮锚固效果并不能达到实际工程的要求，而扩大头抗浮锚杆是深基坑支护相对有效的方式。以中国科学院科研楼基坑中的扩大头锚杆为研究对象，研究深基坑工程中扩大头抗浮锚杆的抗拔承载力，采用Midas GTS有限元软件对扩大头抗浮锚杆的受力特征和变形特性进行分析。研究结果表明：当有荷载作用时，扩大头锚杆的轴力随着锚固深度的增加逐渐减小，扩大头锚杆在变截面处的轴力变化显著且存在拐点；相较于普通抗浮锚杆，扩大头锚杆的抗拔承载力约为普通锚杆的2.4倍；通过理论计算得到扩大头锚杆的极限承载力大致为1 200 kN,理论计算有一定的保守性，实际的极限承载力值应大于计算值；研究结果为今后扩大头锚杆受力分析提供了参考，确保了工程后期的安全性。     

不同地基处理方式下组合式板桩码头结构的受力变形分析

为解决软弱土地基深水板桩码头的技术难题,采用不同水泥掺入比的满堂式加固法和水泥搅拌桩加固法对软弱土地基进行处理,并与传统单锚板桩结构进行组合,研究组合式板桩码头结构的受力变形状况。结果表明:不同水泥掺入比满堂式加固软弱土地基主要通过增加刚度抵挡竖向和水平向的荷载,减少作用于前墙的侧向土压力;随着水泥掺入比的增大,整体承受侧向土压力作用增强,前墙的变形显著减小。采用水泥搅拌桩处理软弱土地基,形成的搅拌桩桩体和桩间土共同协调了结构与土的受力状况,且通过限制前墙位移降低了锚杆的内力,减小了前墙内力。     

高压灌浆预应力锚杆在深基坑支护中的应用

通过对一深基坑支护结构中高压灌浆预应力锚杆受力全过程长达１０个月的跟踪测试，分析了锚杆受力的变化规律，对现有计算理论与方法进行了探讨     

衬砌冷缝对隧洞结构稳定性的影响研究

应用大型有限元分析软件ANSYS,对某导流洞工程中存在施工冷缝的典型洞段采用面-面接触单元模拟冷缝受力特性,研究了冷缝不同初始缝隙值对隧洞结构稳定的影响.研究结果表明:衬砌冷缝初始缝隙值的大小对隧洞围岩塑性区深度和锚杆应力的影响甚小;在运行期内水压力作用下,冷缝呈张开趋势,冷缝初始缝隙值大小对衬砌钢筋应力影响较小;在封堵期外水压力作用下,冷缝呈闭合趋势,且过缝处钢筋应力随冷缝初始缝隙值的增加而增大,并有可能造成钢筋局部受压屈服破坏.由此可见,冷缝存在对隧洞衬砌结构的外压稳定更为不利.