考虑接头力学特性的沉管隧道计算方法

基于沉管隧道管节接头的构造特征,建立接头的力学模型,将接头位置管节间的相互作用离散为一系列由剪切弹簧、法向弹簧组成的组合弹簧和体现相互之间空隙的阈值。根据得到的节点弹簧法向位移、切向位移,在计算过程中实时判断接头的工作状态并动态调整弹簧刚度参数,并将接头模型应用到沉管隧道结构计算中。该方法可与沉管隧道管节模型结合,综合考虑沉管隧道在不同自由度方向上的结构性能,计算管节和接头的内力与变形。最后,以港珠澳沉管隧道为研究对象,研究沉管隧道接头在实际荷载作用下的受力与位移情况。     

基于SPH的类矩形盾构同步注浆扩散机制及参数获取

异型盾构由于自身断面几何形状的特殊性,需要对其同步注浆的扩散效果及参数控制进行深入研究.利用光滑粒子流体动力学(SPH)方法对国内第1条类矩形盾构法隧道工程中同步注浆扩散机制和参数获取进行研究.分析结果表明,浆液扩散模式具有纵环向相互关联的挤压填充性流动特征,其在盾构顶/底部填充效率较差;高流动度和早强高抗剪性浆液的扩散面弧度与压力损失率效果以及整环流动封闭效率和填充均匀度都优于液态浆和抗剪浆;注入率150%对周边环境的扰动程度最小,上下孔位浆液注入比为4∶3∶2∶1的注浆效果最好,体现为浆液压力分布更均匀;而考虑较快的闭合/充盈时间可以认为对称孔位布置更适合类矩形盾构同步注浆施工.     

复合支护计算方法的研究

根据复合支护结构的构造和施作过程的特点，对其分析了承载机理，提出了洞周承载环和高强度抗力点的概念，并在指出喷层与内衬主要承受与围岩变形的依时性特征有关的形变压力和自重荷载的基础上，依据变形协调条件对其建立了设计计算方法．     

异形盾构同步注浆运动模式SPH模拟及试验验证

借助光滑粒子流体动力学(SPH)方法对异形盾构同步注浆的整体填充规律和局部扩散模式进行数值模拟,分析浆液颗粒的细观运动机制.为了验证数值模拟的合理性,采用含有机玻璃材料和拍摄仪器的可视化大型模型试验重现浆液在异形空间中的实时流淌过程,并结合试验结果对比验证.研究表明:浆液的扩散模式具有纵环向相互关联的挤压填充性流动特征,盾尾肩顶部注浆扩散面较为均匀,拱腰靠侧壁附近浆液有明显的上升通道,底部出浆口处浆液挤压淤积严重.     

公路隧道现场监控量测及信息反馈

结合多座公路隧道现场监控量测工作,研究了服务于公路隧道现场施工的监测内容、监测方法以及现场采集数据的分析处理技术。对周边收敛量测、拱顶下沉量测、地表下沉及边坡位移量测等量测项目所得到的位移-时间曲线,进行了分门别类,并给出了适合现场及时反馈运用的数据分析处理方法。结果表明:现场监测的位移-时间曲线可分为正常型和非正常型,其中非正常型曲线又可分为跳跃型、突变型以及反常型等类型。结合工程实际,系统归纳了位移-时间曲线的正常型及非正常型中的跳跃型、突变型和反常型曲线的现场实用分析方法。     

盾构穿越保护建筑数值模拟预测与监控量测

对既有建筑下盾构穿越施工引起的地表沉降规律进行多工况系统的3维数值模拟研究,认为在地层及隧道相关参数不变的情况下,既有建筑与隧道的相对位置、既有建筑的刚度、自重等对地表沉降规律具有明显的改变作用,主要表现为对沉降量、沉降槽宽度及形式等的改变.结合上海轨道交通11号线穿越历史保护建筑上海市徐家汇观象台工程,建立全3维模型对既有建筑下盾构穿越施工全过程进行模拟,预测地表沉降量.通过对穿越过程沉降测点的监测,对数值模拟预测的合理性进行了验证.     

硬塑高黏度地层盾构施工土体改良试验研究

以上海6号土中盾构施工为研究背景,进行硬塑高黏度土体改良的室内试验.选择3种添加剂研究其对渣土性能的影响,并综合分析其最优注入率范围.研究表明:单独使用泡沫需在增加土样含水率到30.0%条件下,控制泡沫注入率(质量比,下同)为30.0%时较好;高分子材料和减黏剂则需在同样含水率下使其注入率分别为6.0%、5.5%时最佳;高分子材料和泡沫组合在高分子材料注入率、泡沫注入率分别为3%、20%时,减黏剂和泡沫组合在减黏剂注入率、泡沫注入率分别为3%、15%时效果更为合适.利用该配比方案进行现场掘进试验,所得结果可为类似地层盾构施工土体改良提供参考.     

基于SIR的X波段小型化带通滤波器设计

采用开环型阶梯阻抗谐振器(stepped impedance resonators,SIR)结构设计了一款工作于X波段的小型化带通滤波器。为了满足预定的设计指标,结合三维电磁仿真软件HFSS对该滤波器进行优化。设计的滤波器在相对介电常数为3.55、厚度为0.508mm的RO4003介质板上加工,实际二维面积仅为19mm×8.5mm(0.96λg×0.43λg)。测试结果显示,该滤波器具有插损低、选择性高,以及带外抑制佳的特点,并有可移植性以及工程应用价值。     

无锡地区不同埋深粉质黏土加载流变试验研究

针对无锡地区③2层、⑥2层粉质黏土,通过设置主应力轴位于水平方向和竖直方向,研究分析不同埋深粉质黏土在不同固结方式、加载方式下的流变特性,并推导了三轴应力状态下的广义Kelvin模型和Burgers模型流变方程,以Burgers模型对试验结果进行了拟合,拟合效果较好.研究分析表明：埋深相同的粉质黏土流变变形速率随偏应力的增加而增大,但当偏应力增加到一定值时流变时间很短,没有流变变形保持阶段;相同类型的土体,埋深较大的流变变形速率、流变阈值较大,流变变形趋于稳定的时间较短;受土体各向异性的影响,流变模型参数随加载方式的不同而不同,但各模型参数均随围压的增加而增大.     

复合地层盾构穿越构筑物群扰动规律及桩基隔断效应分析

依托某盾构穿越工程，建立了盾构同时穿越桩基和多条隧道的数值模型并进行了验证。总结了盾构穿越诱发的地表沉降、既有隧道收敛和桩基变形规律，探明了既有桩基对扰动传递的隔断效应，并通过土体应力路径分析揭示了 桩?土?隧相互作用机制。结果表明：桩基的存在减小了隧道施工引起的地表沉降和沉降槽宽度，改变了既有隧道的变形模式，对扰动传递具有明显的隔断效应；受既有隧道和盾构施工的双重影响，两者间桩基承台的横向倾斜出现多个变形阶段，桩身上部出现较大的横向位移，而桩底位移较小；桩基、隧道和土体的刚度差异是桩?土?隧间复杂相互作用的根本原因。