循环荷载作用下宕渣颗粒破碎行为及累积变形预测

动载作用下宕渣低路堤沉降较大，而真实公路荷载下宕渣的累积变形模型匮乏，且宕渣易破碎，颗粒破碎行为与累积变形相关性有待厘清，故建立了可破碎宕渣动三轴离散元模型，基于颗粒破碎率进行细观动态表征，探讨颗粒破碎的时域演化规律.分析围压、荷载频率和循环动偏应力对颗粒破碎及累积变形的影响，研究颗粒破碎与累积变形的相关性，建立累积变形预测公式，并利用SBZ30型振动器开展现场激振试验进行对比，验证模型准确性.结果表明：动载作用下，宕渣颗粒破碎方式以破碎、研磨为主，加载初期破碎率大幅增加，随振次增加破碎率增速减缓；围压、荷载频率和动应力幅值与颗粒破碎率正相关，颗粒破碎对累积应变有双重影响，相同围压下线性相关；累积变形公式能合理预测宕渣填筑路基累积应变的发展趋势.研究结果可为宕渣路基运营期动力沉降计算提供理论参考.     

盾构接收工作井围护结构附加应力计算及应用

为分析盾构接收对工作井围护结构附加应力的影响，以某盾构隧道工作井为依托工程，通过建立盾构接收期工作井围护结构力学模型，基于弹性力学Mindlin应力解与Sagaseta公式，提出盾构刀盘正面附加推力、盾壳与土体摩擦力、同步注浆压力及土体损失对工作井围护结构附加应力的计算方法. 通过对工作井围护结构附加应力的主要影响因素进行计算分析，并结合数值模拟研究接收期工作井围护结构的力学行为，基于工程实例形成了盾构近接控制原则. 研究结果表明：1）工作井围护结构附加应力的影响范围随盾构隧道直径增大而扩大，且主要发生在盾构直径的1.5倍范围圈内，盾构机所处深度对附加应力最大值具有重要影响；2）总附加应力中以正面附加推力和盾壳与土体摩擦力引起的附加应力为主，占比分别约1/3和2/3，同步注浆和土体损失引起的附加应力相比前两种可忽略不计；3） 总附加应力的理论计算和数值模拟结果基本一致，验证了计算方法的合理性，同时数值模拟表明盾构接收期工作井围护结构的弯矩和变形增长了1倍左右，在盾构接收施工中应予以重视；4）基于掘进速率对工作井围护结构附加应力的计算分析结果，在工程接收关键区间（10~0环）中采取了“低推速”接收原则，保障了盾构的安全接收，可为同类工程提供参考.     

遍布节理模型在层状岩体模拟中的适用性研究

为弥补遍布节理模型未考虑节理长度、间距及节理刚度的不足，利用三轴压缩数值试验和参数校准准则，对有限差分软件FLAC3D中的遍布节理模型进行参数校准. 通过圆形洞室开挖的算例，对比分析了遍布节理模型与3DEC块体离散元模型的计算结果在位移、塑性区以及最大主应力上的差异. 依托具有典型层状围岩的新华山隧道工程，采用校准的遍布节理模型和离散元方法分析隧道开挖和初期支护后的力学响应. 最后探讨了层理角度对围岩变形和塑性区的影响，进一步验证校准后的遍布节理模型在工程中的适用性. 研究表明，经过校准的遍布节理模型能够较好地描述层状岩体的各向异性行为，可应用于类似工程之中.     

轨道不平顺短波分量对列车-简支梁桥耦合振动的影响

轨道不平顺作为车-桥耦合振动的主要激励源,直接影响桥梁及高速列车运行的安全性和舒适性.为研究轨道不平顺中短波分量对列车-简支梁桥耦合系统动力响应的影响规律,以高速铁路32m简支箱梁为例,采用德国高速低干扰轨道不平顺谱生成轨道不平顺样本,建立了列车-轨道-桥梁耦合系统空间动力学分析模型.对比分析了5种不同最短截止波长的轨道不平顺样本对耦合系统振动响应的影响规律.研究结果表明:轨道不平顺样本中1m左右的短波长分量会显著增加轮轨力、轮重减载率、脱轨系数和桥梁跨中加速度,但对桥梁跨中位移、轮轨偏移量和车辆振动加速度的影响较小;1~2m的短波长成分是引起轮重减载率超标的主要因素,减少轨道不平顺中1~2m的短波长分量可以有效提高列车行车安全性指标.     

长期服役结构中钢筋的纵向随机锈蚀分布特征

钢筋在服役结构中的自然锈蚀与试验室人工加速锈蚀存在差异.为研究实际服役工程中钢筋的自然锈蚀特征，从服役50余年的钢筋混凝土桥面板中获取一批钢筋试件，通过三维激光扫描得到精确的锈蚀钢筋剩余表面信息，以锈后剩余截面积直观表征钢筋沿纵向的锈损情况，探究锈蚀程度、钢筋长度对锈蚀纵向不均匀性的影响，经统计分析进行钢筋纵向随机锈蚀的概率分布特征研究，提出相应的概率分布模型.研究结果表明：自然锈蚀钢筋具有多种典型锈蚀形态，锈蚀区域及锈蚀程度沿钢筋纵向随机分布；最大截面积损失率、剩余截面积方差随平均锈蚀率的增大而增大，即平均锈蚀程度越大则锈蚀越不均匀；钢筋长度对纵向锈蚀不均匀性有明显影响，在钢筋来源及平均锈蚀率相同的情况下，随钢筋长度的增大锈蚀不均匀性增大.钢筋的纵向随机锈蚀具有明显的统计规律，多峰正态分布模型可精确描述不同锈蚀程度钢筋的剩余截面积概率分布；Weibull分布及单峰正态分布模型对实测截面积数据拟合优度略低，但其形式简单便于运用，适用于平均锈蚀率低于10%的钢筋.     

基于矩法的CRTS Ⅱ型轨道板碳化可靠性研究

为了提出更优的CRTSⅡ型轨道板碳化可靠度分析方法，首先分析了轨道板碳化作用的发生机制，探究了碳化深度模型，然后结合现有研究建立了CRTSⅡ型轨道板碳化的功能函数，最后应用高阶矩法求解了轨道板碳化的功能函数随时间变化的可靠度指标，得到了轨道板碳化功能函数的概率密度函数。计算结果表明：本文采用的矩法所得结果与蒙特卡洛法相近，但采用矩法仅需计算35次，具有高效、准确的特点；CRTSⅡ型轨道板最初服役的碳化可靠度指标满足要求，轨道板处于安全状态，随着服役时间增加，可靠度指标呈下降趋势，直至服役第15 a以后，CRTSⅡ型轨道板碳化可靠度指标已经低于规范要求，服役后期轨道板极易发生碳化失效，将会影响轨道板耐久性，可能影响行车安全。     

地下水位波动条件下基坑渗流场孔压解析解

对地下水位周期性波动条件下的各向同性土层中基坑二维渗流场孔压响应进行了解析研究.将基坑周围土体划分为4个规则区域，应用叠加原理和分离变量法得到各区域内孔压响应的级数解形式表达式，结合各区域间连续条件求解基坑周围渗流场孔压的显式解析解.将解析解结果、数值结果及半解析解结果进行对比，验证了该解析解方法的正确性.基于该解分析了基坑内、外侧水位等工程参数对孔压响应分布和相位滞后的影响，结果表明基坑工程参数对孔压响应和相位滞后有较大影响，对远场孔压响应和基坑内部相位滞后的影响更加明显.     

考虑接触斑变形协调关系的轮轨多点接触计算方法

为提高轮轨多点接触简化算法的计算精度，考虑轮轨间多个接触斑法向压缩量的变形协调关系，提出了一种轮轨多点接触改进计算方法.首先，基于轮轨间隙函数的几何特征，采用Kik-Piotrowski方法计算并判定轮轨多点接触.然后，考虑接触斑变形协调关系，建立轮轨法向接触应力-法向压缩量耦合方程组，求解轮轨多点接触法向力.最后，采用典型的两点接触模型检验该方法的合理性，继而分析了该方法应用于实际轮轨接触仿真时的计算精度.结果表明，提出的轮轨多点接触计算方法与Kalker变分方法计算结果吻合良好，最大相对误差仅为7.5%,说明该方法可以显著提升Kik-Piotrowski方法用于轮轨多点接触问题求解时的计算精度.