浅覆大断面隧道长大管棚超前支护受力研究

湘桂线石头岗隧道下穿衡昆高速工程,在对85m超长Φ159m大管棚内力现场测试分析基础上,建立精细化的数值模型对长管棚作用机理进行研究.提出管棚预支护结构受力的纵向可按掌子面前方受拉段、掌子面后方受压段、靠近洞口受拉段分为Ⅰ,Ⅱ,Ⅲ区,其中:Ⅰ区呈凸起分布,峰值位于掌子面前方一定距离处;Ⅱ区为凹形分布,计算峰值位置滞后掌子面一定距离;Ⅲ区自洞口向内呈逐步减小趋势,峰值位于洞口处.各区间长度除Ⅰ区维持基本不变外,Ⅱ和Ⅲ区间长度随掌子面掘进而增长;各区内管棚受力也随隧道掘进而增长,且表现为先快后慢趋势.     

中心偏心差分法

提出了构造差分显式位移动力算法的通式,并得到了三步显式位移算法.此法对加速度采用中心差分近似,但对速度采用三点偏心差近似,因此也称为中心偏心差分法.此法可以认为是对中心差分法的改进,克服了中心差分法在计算阻尼矩阵为非对角阵时退化为隐式算法的缺点.中心偏心差分法的算法精度为二阶.对此算法的稳定性进行了分析.分析表明,与同类显式算法相比,本方法具有时间和空间两方面的算法优势.     

混凝土倒"T"形叠合板承载力的计算方法

提出一种只发生"部分叠合"的新型混凝土倒"T"形叠合板结构形式.采用肋部厚度已达最终设计厚度的倒"T"形截面预制板,使之能直接承受后浇叠合层混凝土的自重和施工活荷载,节省模板和临时支撑;再根据倒"T"形叠合板的构造特点和试验研究及实际工程应用,提出了这种新型叠合板以倒"T"形板为跨中弯矩的承载主体,后浇叠合层混凝土仅参与正常使用阶段工作的基本假定,建立了计算内容与整浇梁板相同的、简单可靠的承载力计算方法.由于计算过程中将仅发生部分叠合的后浇叠合层混凝土的实际结构功能予以降低,故设计者可根据实际工程情况赋予倒"T"形预制板凹槽内的后浇叠合层混凝土某些附加的有益功能,如保温、防渗、轻质等,从而进一步提高该结构的安全性和适用性,更有利于这种新型叠合板结构的推广应用.     

渗透结晶型防水材料的防水机理试验

从微观上研究了CN2000B防水涂料的防水机理，通过扫描电镜试验和能谱分析的方法，对比分析了CN2000B防水涂料净浆、砂浆及渗透层的形貌、化学成分及其含量，然后根据元素含量的变化来推断该防水涂料在砂浆中的渗透深度.通过X衍射试验测出了该防水涂料渗入到砂浆中生成的晶体成分.试验结果表明：渗透深度随龄期的增长而逐渐增加，28 d龄期的渗透深度可达29.14 mm.该研究结果成功应用于对焦柳线石吉段隧道渗漏整治，可为今后的隧道渗漏整治提供借鉴.     

基于耕地保护外部性的湖南省耕地保有量预测

在分析耕地保护外部性的基础上,预测了规划期间湖南省在保障粮食安全、经济发展和生态环境保护三大目标下的耕地需求量;根据现有耕地数量、规划期间可能增加量和减少量预测了耕地供给量;然后对耕地供需平衡进行了综合分析并确定了规划期间湖南省的耕地保有量：2010—2015年为353．17万hm2～375．67万hm2,2016—2023年为371．03万hm2～375．84万hm2。该预测结果可为湖南省土地利用总体规划确定耕地保有量目标提供参考依据。图1,表1,参15。     

地下混凝土结构硫酸盐及氯盐侵蚀的耐久性实验

针对硫酸盐及氯盐共同侵蚀下混凝土中SO 42-和Cl-的扩散规律和性能劣化特征进行室内模拟实验研究。研究结果表明:硫酸根与氯离子在混凝土中扩散短期内起到相互牵制效应,SO 24-与水泥水化产物的合成物和Cl-生成的F盐堵塞孔隙,延缓侵蚀离子扩散。硫酸根与氯离子共同侵蚀下,抗侵蚀系数和抗渗透性能先增加后减小,同时水灰比、粉煤灰对抗侵蚀性及渗透性影响明显。实验研究指出物理侵蚀发生的最明显温度在21~24℃之间,缓解温度在30~35℃之间,较小的相对湿度(RH为45%)、较高的温度变化加快了硫酸盐物理侵蚀。微观测试和分析表明,Friede盐、大量钙矾石(AFt)以及硫酸钠结晶物,导致了混凝土内部结构松散劣化,Na,S和Cl等侵入元素的存在说明有害物质侵入痕迹。     

高速铁路双块式无砟轨道计算模型约束方程的建立

为合理处理高速铁路双块式无砟轨道结构动力学分析中梁?板与弹簧、梁?杆与板壳、板壳与实体等连接问题,基于Timoshenko板壳理论和直接法建立多点约束方程,构造双块式无砟轨道组合结构计算模型,将组合结构中相关节点的位移通过偏心关系与板壳理论的直线假设建立的多点约束方程引入Galerkin法的弱积分形式中,解决各种不同类型单元因自由度不同和偏移连接而对组合结构总体刚度矩阵的贡献不同等问题。从理论上分析各种不同类型单元相结合的多点约束方程构建问题,并在此基础上,建立高速铁路双块式无砟轨道结构动力学有限元模型。结果表明:基于Timoshenko板壳理论和直接法所建立的有限元模型是合理的,双块式无砟轨道不同结构层连接良好,能消除常规方法产生的不合理附加应力。     

基于典型断面雨量-水位函数的中小桥水害预测

基于推理公式法和均匀稳定流概念,借助模糊相似优先比理论,提出一种针对既有中小桥的水害预测新方法。将实际中小桥河床断面归纳为10类典型断面,建立各类典型断面的雨量-水位函数模型;利用模糊相似优先比理论确定与实际断面最相似的典型断面,选取雨量?水位函数模型;借助可靠的墩台水痕和对应的雨量资料,求解常量参数K,确定雨量-水位函数,再利用现时或预报雨量资料对桥梁抗洪能力进行评估和水害预测。研究结果表明:该方法的理论基础可靠,只需要桥址处河床糙率系数和一组历史雨量及对应的水痕标高数据,当地质情况已知时,还可以进行冲刷程度预测;避免了收集汇流方式、雨量损失、流域平均坡度、流域面积和主河槽长度等水文参数,减少了大量的野外勘测工作和繁琐的计算量;实例桥梁检测表明本方法使用方便,精度满足实际要求。     

火灾后钢筋混凝土梁的安全性静载测试研究

钢筋混凝土结构火灾损伤程度安全性评价是一个实验性很强的研究课题,按照火灾试验标准,设计了建筑构件在火灾作用下进行了模拟火灾高温对对构件损伤试验,并对梁进行了静力荷载测试,结果表明火灾作用后梁的安全性能降低,脆性增大,刚度减小,试验结果为火灾后混凝土构件理论计算提供了试验依据。     

基于土地利用结构调整的广西平果铝土矿区耕地总量动态平衡研究

以广西平果铝土矿区为研究对象,分析矿区的土地利用结构现状及存在的主要问题,提出土地利用结构调整方案;在此基础上构建了耕地总量动态平衡综合指数,并对矿区的耕地总量情况进行了定量评价。结果表明：矿区的耕地总量已从1995、2002年的极不平衡状态提高到了2008的不平衡状态。随后分析了影响矿区耕地总量变化的因素及矿区实现耕地总量动态平衡的可行性与潜力,最后提出了实现矿区耕地总量动态平衡的对策。土地利用结构调整方案及耕地总量动态平衡的定量评价结果可为地方政府制定耕地总量动态平衡实施措施提供科学依据,并有利于平果铝矿区土地资源的可持续开发与利用。表6,参22。