交叠隧道施工地表变形的进化智能预测

在分析交叠隧道盾构法施工地表变形规律的基础上 ,采用进化神经网络建立了地表变形智能预测模型 ,由此预测盾构推进中下一步地表变形以给变形控制提供依据 .通过对上海地铁明珠二期交叠区间隧道上下行线施工地表变形的预测 ,表明进化智能预测具有较高精度 ,预测和实施的相关性系数达 98%以上 ,从而论证了该方法的可行性和适用性 .     

隧道埋深对地铁运行诱发振动的影响分析

采用FLAC^30建立了三维弹塑性动力有限差分模型,综合考虑衬砌、地层和地表的动力相互效应,就珠三角软土地层隧道埋深对地铁运行诱发相关振动的影响规律进行了分析。结果表明,隧道埋深对地铁运行诱发的衬砌环、周围地层和地表的动力响应产生了明显的影响,埋深越浅则动力响应越强,埋深越大则动力响应越弱。埋深对衬砌环的影响主要表现为使其发生不同的整体下沉响应;埋深不仅影响到地层动力响应强度,还影响到其受振范围;适当增大隧道埋深有助于减小地表噪声和振感。计算值与实测值吻合良好。     

地铁列车引起的振动对西安钟楼的影响

以西安地铁2号线6、号线通过钟楼工程为背景,针对铺设浮置板轨道和采取隔离桩两种减振措施,分6种工况分析了地铁2号线及6号线运营对钟楼结构的振动影响,预测了减振隔振措施的效果,并分别对不同工况进行三维动力有限元数值模拟.结果表明:不采取减振措施时,地铁振动会对钟楼造成影响;采用浮置板轨道对地表振动有明显改善;采用隔离桩对减少地表振动效果并不明显.     

城际铁路双轨道列车盾构隧道振动响应分析

针对首例城际铁路双轨道大直径盾构隧道(外径12.4 m、管片衬砌厚0.55 m)下穿南水北调中线总干渠工程实例,建立有限元数值分析模型,分析了列车行驶振动荷载对隧道衬砌结构和渠底的振动响应规律.采用激振力函数综合考虑行车平稳性、动力附加轮毂和波形磨耗等因素模拟列车振动荷载,变换轨道不平顺值由0.40 mm增至1.00 mm,列车运行工况按单列车单向行驶和双列车对向行驶,列车设计时速200 km/h.研究表明:双列车对向行驶对隧道衬砌混凝土应力和渠底面位移的影响较大,轨道不平顺值对隧道衬砌混凝土应力影响较大,但对渠底面位移影响很小.研究成果为盾构隧道和南水北调中线总干渠安全运营和维护管理的决策提供了研究依据.     

小净距隧道爆破振动对山顶影响测试与分析

为控制和评价爆破振动对山顶建筑物影响,文章对大坪山山顶建筑进行振动监测和分析.结果表明,山顶地表掌子面前后存在空洞放大效应,在0～40 m范围内振速放大系数较大(其值约为1.5～2.0),而后逐渐变小,在40～80 m区域振速放大系数约为1.0～1.5;未成洞区地表地震波符合萨道夫斯基经验衰减规律,但成洞区地表地震波不符合萨道夫斯基公式给出的衰减规律;地震波在地表传播的振动主频主要集中在低频段,约为16～96 Hz,且主频随着距离的增加逐渐递减,但掌子面前后的主频衰减程度不同,在掌子面前面测点的主频略小于在掌子面后面测点的主频.     

过街隧道开挖对周围管群的影响分析

地下空间的开挖对周围环境的影响在土力学中是一个重要的课题,本文利用弹塑性有限元法,对深圳某过街隧道特别是周围管群进行了数值分析,所得结论对同类工程具有借鉴意义。     

钢管桩施工对邻近既有隧道的动力响应分析

为了分析在打桩振动作用下既有隧道的动力响应,在验证某工程实际的基础上,采用有限元软件基于桩–土–隧道动力相互作用模型,对打桩施工引起邻近既有隧道的响应问题进行数值计算,分析在不同打桩距离情况下既有隧道的振动速度、最大总位移和弯矩响应及规律。建议打桩施工过程中加强既有隧道打桩侧1/4拱的振动监测,加强既有隧道拱顶的总位移监测,打桩施工前判断是否对既有隧道打桩侧起拱线附近进行加固处理,为类似实际工程问题提供参考。     

快速列车对长沙高架车站的振动与噪声模拟分析

列车运行产生的二次噪声与振动已经成为轨道交通系统所面临的主要环境问题,而目前相关研究主要集中于民用建筑与桥梁结构,对火车站等大型结构的研究鲜见于文献.本文针对快速列车运行时对长沙高架车站候车厅内产生的振动与二次结构噪声问题,提出了一种整合预测分析方法.该方法基于高架车站振源—传播—响应的有限元模型,通过谱有限元法来实现对二次噪声的精确预测.分析结果表明了该整合预测分析方法的有效性.     

爆破振动对相邻隧道的影响性分析及控爆措施

通过大量二维和三维数值模拟计算,同时,结合紫坪铺隧道小净距段现场实测爆破振动数据,分析了小净距隧道爆破施工中后行隧道爆破对先行隧道的影响因素.研究了不同岩墙加固措施、不同施工方案及不同支护体系等情况下,小净距隧道中后行隧道爆破开挖对先行隧道的影响.得出先行隧道迎爆侧及开挖掌子面前后1B范围是影响较大部位,应加强监控量测的结论.提出了岩墙加固宜采用注浆加固、先行隧道初期支护宜及时封闭、掏槽眼宜远离中岩墙以及开挖进尺不宜大于净距的1/3等小净距隧道爆破施工的控爆措施.     

近接开挖与列车振动对既有铁路隧道的沉降影响研究

选取不同近接距离基坑开挖来研究隧道的沉降变化规律,利用激振荷载经验公式来模拟高速列车的轮-轨激振力,并运用有限差分动力分析方法分析不同距离基坑开挖作用下隧道衬砌结构的车振动力响应.结果表明:近接基坑开挖会造成隧道掌子面的非对称变形,离开挖中心越近非对称变形越明显;随着近接开挖距离的增加,这种非对称变形逐渐趋于缓和,其中隧道靠近开挖侧的隧道拱脚、拱腰和拱顶区域可作为施工期间既有隧道的重点监测部位;隧道左右两侧帮底部区域相对拱顶区域而言受到列车振动影响较大,列车靠近开挖侧行驶时隧道衬砌结构动力响应比远离开挖侧行驶时大.     

水电站无压尾水洞引风热湿交换的预测模型

在水-空气热湿交换理论基础上,通过分析无压尾水洞引风热湿交换过程的特点,建立了无压尾水洞内空气与尾水、空气与洞壁之间的热湿交换集总参数模型,得出了无压尾水洞内沿程空气参数的解析解,并应用模型试验与现场测试对预测模型进行了验证.同时应用该模型对无压尾水洞引风参数进行了预测分析.这些结果为水电站无压尾水洞引风系统的应用提供了理论基础与设计依据.     

三门峡水库电站运行调度的优化研究

三门峡水库泥沙淤积严重，使其枢纽的各项技术指标经常变化，为其调度运行带来极大困难。为此，充分考虑三门峡水电站运行过程中的各种约束条件，分别采用动态规划和遗传算法给出了电站优化调度模型，建立了该电站的运行调度系统。经过水库1991年—2000年实际来水和控制运行的月报资料的模拟验证，结果表明，该系统可平均增加发电量约12．9％，使电站能更合理地进行管理调度。而且，通过对随机模拟的长序列入库月径流过程的模拟调度，建议了三门峡水电站具体的管理调度运行方式。     

基于精细有限元法的车致大跨度斜拉桥整体及局部振动研究

为研究列车-大跨度板桁结构斜拉桥耦合振动引起的整体与局部振动响应问题,提出了基于车-桥耦合动力学的数值分析方法.首先建立桥梁结构精细化三维有限元模型,并由直接刚度法建立桥梁子系统动力方程;列车采用31自由度刚体动力学模型,轮轨之间分别采用赫兹非线性接触模型和非线性蠕滑力模型计算法向力和蠕滑力;利用自主开发软件TRBF-DYNA开展车-桥耦合系统加速度、动位移以及动应力分析.以主跨406m的三塔斜拉桥荆岳铁路洞庭湖大桥为研究对象,开展了不同行车线路、不同车速以及不同轨道不平顺条件下的耦合系统动力响应分析,研究了桥梁整体和局部动力响应,以及列车运行安全性指标和乘坐舒适性指标的变化规律.结果表明:正交异性钢桥面板的局部动力响应远大于钢桁架主梁;大跨度斜拉桥的动力系数较小,受车速和轨道不平顺谱的影响较小;钢桁架主梁下弦杆和腹杆处于高周疲劳应力工作状态,在疲劳性能研究中需要特别关注;设计速度条件下,桥梁动力响应指标以及列车运行安全性和舒适性指标均满足规范要求.     

考虑直径和质量变化的车削工件振动建模和试验分析

根据实际车削加工过程,建立了受轴向移动三维荷载作用的工件振动力学模型,其中考虑了被加工件的直径和质量随时间变化对振动的影响.在Matlab中,对工件振动模型的运动方程进行数值求解,得到不同车削条件下,直径和质量随时间变化的工件的振动响应.计算结果表明,车削加工中工件直径和质量变化对工件振动响应影响较大,荷载移动速度也影响工件的振动幅度.车削加工试验和测量表明工件振动力学模型的计算结果与试验结果基本相吻合,该振动模型符合实际车削轴加工过程的情况.