珠江水下沉管隧道的抗震分析与设计(Ⅱ)

将行波法应用到刚度较大、分段较多的水下沉管隧道的地震分析中，提出把轴向、横向两个输入波处理为两个独立的行波的方法．行波法是否符合实际，与输入地震波的有关参数及地基系数选取有很大关系，作者对此进行了比较深入的讨论，使输入参数的选取简单、明确，便于对计算结果进行分析与判断．最后应用此法对珠江水下隧道的工程实例进行了计算.     

地震行波输入下连续梁桥支承长度的参数分析

根据多跨连续梁桥的主要结构特点,提出了地震行波效应分析的多跨连续梁桥分析模型．采用绝对位移法建立多点输入的运动平衡方程,并应用非线性时程方法对行波输入下地震反应的支承长度进行了参数分析．结果表明：系统的基本周期大小、滑动支座摩阻系数、过渡墩的基本周期以及行波输入延时对地震反应的支承长度有重要影响;同时考虑行波效应的多点输入与地震动一致输入的计算结果有较大的差别,行波效应会使墩梁相对位移明显增大,相应地也增大了地震作用下支承长度的需求．     

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.     

土-海底沉管隧道体系三维地震响应分析

以港珠澳大桥工程中大型海底沉管隧道为工程背景,根据工程场地土层地质实际分布情况,建立了沉管隧道上方无回淤土和有回淤土两种计算条件下的土-沉管隧道体系的大型三维精细化有限元计算模型.在计算模型中考虑了沉管接头非线性、土与隧道间的接触非线性和土层介质非线性等特征.采取直接从基岩面输入一致地震和地震行波两种激励方式,运用动力显式算法对土-沉管隧道体系进行地震响应分析.数值结果表明,回淤土体减小了模型的自振频率,增大了隧道的地震响应;不同地震波激励形式和激励方向对隧道接头的相对变形和管节内力响应的影响不容忽视.     

隧道开挖对地表建筑物影响的随机介质分析方法

隧道开挖必然会使地表产生下沉和变形,从而对地表建筑物产生影响。应用随机介质理论,对桐油山连拱隧道开挖引起的地表移动与变形进行了分析,推导了简化计算的具体公式,根据中导洞开挖地表移动参数按比例法确定了整个连拱隧道的地表移动计算参数,据此分析预测了隧道开挖对地表建筑物的影响情况,计算结果对指导隧道的施工有一定的意义,也为其它同类结构的设计提供了参考。图9,表1,参9。     

隧道净空收敛量测及其数据分析研究

本文按照新奥法的基本原理,从三个方面介绍了隧道净空收敛量测方案;并以茶镇公路隧道净空收敛量测的实测资料为依据,选取量测中一个典型的测线数据,应用数学的方法对其进行回归计算和分析,得到了该断面的回归方程和最终位移预测值;对隧道的安全施工具有一定的指导意义。     

分离式隧道非同步开挖两洞相互影响程度研究

侧压力系数和隧道净距是分离式隧道非同步开挖时两洞间两个重要影响参数．为探讨不同侧压力系数和隧道净距对分离式隧道左、右洞不同步开挖时两洞间的影响程度,使用有限元方法进行了一系列的计算分析,并通过现场动态监控量测来验证数值模拟的正确性．结果表明:侧压力系数越大、两洞间净距越小,相邻隧道的影响程度越大．最后基于分析结果提出一些关于隧道非同步开挖的建议．     

韩家岭隧道围岩物理力学参数反分析

基于差分法、正交设计和人工神经网络建立了新的隧道围岩物理力学参数反分析方法·按照正交设计要求选取不同物理力学参数,用FLAC差分程序计算得出相应的神经网络分析样本;进行网络训练和网络结构及学习参数优化;利用现场监测数据,对韩家岭隧道围岩物理力学参数进行神经网络反分析,分析结果满足精度要求·     

任意动载作用下长隧道纵向响应解析解

将长隧道简化为作用在Pasternak双参数地基上的无限长均质直梁,基于Euler-Bernoulli梁理论给出动力问题的控制方程,运用积分变换以及卷积定理对该偏微分方程进行求解,推导出长隧道在任意动载作用下竖向位移、竖向速度、竖向加速度、弯矩、剪力等响应的解析表达式.讨论了简谐线荷载、移动线荷载和行波荷载三种典型动力荷载下长隧道响应的退化解析表达,并与已有文献对比,验证了所推导解析解的正确性.以行波荷载为例,通过参数化分析,研究了行波波速、频率以及不同地基反力系数对隧道动力响应的影响规律.研究结论对长隧道抗震设计具有一定的参考价值.     

浅谈公路隧道围岩量化分级方法

浅谈公路隧道设计规范中围岩分级方法的发展,比较新老规范进行围岩分级的异同点,对最新规范中定量分级法在实际工程应用的操作性,分析各计算参数的取值方法。     

无限单元法在公路隧道结构分析中的应用

采用具有精确解的无限厚壁圆筒作有限单元法分析和无限单元法分析,通过对这两种分析方法的分析结果的比较得知：无限单元法是解决无限域问题的一种有效的方法,采用这种分析方法进行隧道及地下工程结构分析,可以消除有限单元法所带来的边界效应,从而使计算精度大为提高。本文采用无限单元法对某公路隧道进行了分析计算,计算结果与实际基本吻合。     

基于MapGIS的隧道监测预警系统

针对传统的隧道监测数据管理的不足,在MapGIS（GeographicInformationSystem）平台的支持下进行二次开发,建立了集数据输入、管理、应用等功能于一体的隧道监测预警系统．实现了计算的前台可视化界面与监测信息保存的后台数据库的结合,解决了监测数据量庞大难于及时处理、分析的问题．通过对监测数据的分析,及时掌握施工过程中隧道结构及围岩的安全状况,为隧道支护设计提供参考依据．     

高速公路隧道交通事故严重程度的影响因素分析

根据京珠高速公路韶关段4个隧道的交通事故资料,从时间因素、隧道环境因素和交通动态因素3个方面选取9个输入变量,以交通事故严重程度为输出变量,建立高速公路隧道交通事故严重程度预测模型;然后,通过灵敏度分析方法,研究各个输入变量对输出变量的影响程度,并对各个输入变量的灵敏度分析结果进行比较分析.研究结果表明,日交通量与年平均日交通量之比和大型车混入率对交通事故严重程度的影响最大,天气、线形、坡度和事故发生地点在隧道中的位置对交通事故严重程度的影响基本相等,事故发生时段对交通事故严重程度的影响可以忽略不计.     

盾构隧道开挖面对数螺旋破坏模式研究

利用水土压力统一计算理论,将盾构隧道开挖面涉及的水土压力分算参数和合算参数转变为统一参数,该方法可应用于土层为砂土和黏土的情况,特别适用于土层为黏质粉土及粉质黏土的情况.基于上述计算的统一参数和极限分析上限法,推导了考虑水压影响的开挖面对数螺旋破坏模式的极限支护压力解析解公式;并利用土层厚度加权平均法,对多层土体参数和水压力进行了简化分析,从而可将上述解析解公式应用于多层土盾构隧道开挖面稳定性评价中.结合上海长江隧道实例,利用推导的解析解公式对盾构隧道开挖面极限支护压力进行了计算,并将计算结果与前人研究进行了对比分析.结果表明:所建立的开挖面对数螺旋破坏模式可应用于盾构隧道开挖面稳定性评价中.     

地震系数法隧道上覆土柱的合理计算高度

在隧道埋深较大时,地震系数法由于夸大了隧道上覆土柱地震惯性力的影响,与实际工程和震害现象严重不符.因此,要提高现有地震系数法的适应性,迫切需要对地震系数法进行修正.首先依据地震系数法进行抗震计算,分析其局限性;并在V级围岩条件下,分别采用地震系数法、反应位移法和时程分析法,对不同跨度的洞室进行抗震计算,最终得出V级围岩条件、不同跨度下地震系数法的上覆土柱合理计算高度,研究成果可供隧道工程抗震计算参考.     

珠江水下沉管隧道的抗震分析与设计（Ⅰ）——时程响 …

研究沉管隧道在地震条件下整体受力的分析方法，分两步建立计算模型。第一步通过分析场地地基土切片的动力特性。根据等效原则将其化为等效单质点体系，然后在纵向用等效弹簧连接而成为多质点体系的地基土计算模型，第二步将隧道看作弹性地基梁与上述多质点体系通过等效弹簧连结而得到土－隧道体系的计算模型。本文结合广州黄沙－芳村珠江水下隧道工程实例建立了具体的计算模型并对多种不同的约束条件，进行了纵向与横向地震响应时程     

水平软硬交互地层中浅埋偏压隧道围岩压力计算方法

为了探究浅埋偏压隧道软硬交互水平层状围岩压力的分布情况。本文依托四川省某高速公路建设项目,结合公路隧道设计规范引入软硬互层围岩参数简化方法,改进现有的均质围岩压力计算理论,得到了基于极限平衡法的水平软硬互层隧道围岩压力解析解。并将计算结果与数值模拟结果、规范法计算结果进行对比验证了其正确性。分析了硬岩与软岩层厚比p值对隧道围岩压力分布的影响规律,对水平软硬交互围岩浅埋偏压隧道的支护提出建议。     

有限宽隧道孔轴承的动力特性和稳定性

本文利用有限元法,对在普通圆柱轴承上开设隧道孔后(简称隧道孔轴承)的压力分布、静特性、动特性和稳定性进行了理论计算。并用正弦激振法进行了动特性的实验测定。理论计算结果与实验测定结果一致。研究结果表明,参数选择适当的隧道孔轴承,较普通圆柱轴承更为稳定。由此提供了一种结构简单、基本上不降低静特性,且有效地提高稳定性的新颖工作原理。     

可考虑任意围岩压力分布形式的隧道衬砌计算分析

以大型通用软件ANSYS为平台,采用静力等效原则,把压力转化为相应的节点荷载,解决了隧道围岩压力与节点位置相关又不与衬砌结构垂直的输入问题.利用ANSYS的参数化高级设计语言,编制了适合任意三心圆拱衬砌断面和不同围岩压力分布形式的隧道衬砌内力和偏心距的通用计算程序.这为隧道设计提供了很大的方便.以武广客运专线双线浅埋隧道为例进行了计算分析.结果表明:对于埋深较浅的隧道,如果拱顶围岩压力按均布进行计算,结果会产生较大误差.围岩压力仅按均布设计的隧道,拱腰易出现开裂;围岩压力仅按马鞍型设计的隧道,拱顶易出现开裂;最好采用多种围岩分布形式进行隧道设计与验算.     

针对气云爆炸的控制室载荷安全系数

对控制室爆炸载荷的研究主要包括建筑设计载荷与概率爆炸载荷两个方面,并未充分考虑输入参数与计算模型的不确定度对输出结果的影响,采用GDS系统对气云进行探测时,难以保证设计指标的保守性。基于不确定度理论,通过分析气体泄漏扩散以及气云爆炸过程,提出控制室等受体爆炸载荷的安全系数计算分析方法。选取对爆炸后果影响较大的输入参数,利用拉丁超立方抽样法确定输入样本,基于高斯扩散理论提出等价云体积计算模型,通过多能法的应用得到气云爆炸的冲击波超压作为输出,分别利用蒙特卡洛方法与Sobol指数法计算其不确定度与参数敏感度,进而得到安全系数。结果表明:应用于某LNG罐区,依据实际工况选取不确定性参数及其取值区间后,可定量得到泄漏场景下的安全系数;考虑安全系数后,可增强受体爆炸载荷分析的保守性,有效提高对事故的防控能力,并为GDS系统探测提供依据。