地下结构混凝土微胶囊自修复法及力学模型

由于受到外环境和内环境的共同作用,地铁隧道结构的劣化现象是不可避免的,且用常规方法难以修复.而微胶囊自修复混凝土为地铁隧道结构的修复提供了新的方法,它能够智能、大范围地修复细微裂缝,且对结构造成的初始损伤较小.为此,提出了基于泰勒弹性损伤模型的受拉荷载下地下结构微胶囊自修复混凝土的二维自修复细观力学模型,建立了损伤修复演化方程,给出了修复后柔度的求解公式.微胶囊自修复水泥的试验与数值对比分析表明,该模型不仅能够模拟地下结构微胶囊自修复混凝土的损伤修复现象,而且具有较好的计算精度.     

基于安全性能和风险程度的公路隧道群运营安全评估方法

对公路隧道"人-车-路-管理-环境"五方面在运营风险源进行了全面梳理,将其划分客观风险源和主观安全性能或者措施性缺失风险源,并提出了基于因子(安全因子、风险因子)的公路隧道的运营安全评估方法。安全因子涵盖8大类型分别为隧道总体、交通控制、照明、火灾防护、逃生救援、通信、通风、紧急事件管理,安全举措共计160子项;风险因子包含11类风险源,主要体现在隧道群总体、路面结构、交通量、交通形态等方面。将运营安全评估方法融入公路隧道设计、施工、养护和日常管理中,为公路隧道运营安全提质升级工作提供了有力的技术支撑。     

膨胀性土层盾构隧道衬砌管环计算模型

针对膨胀性岩土地层围压改变对盾构隧道衬砌管环内力和位移的影响,分析不同膨胀地层分布下隧道膨胀接触压力分布特征,建立考虑膨胀荷载的盾构隧道荷载-结构力学模型,运用力法推导不同膨胀荷载模式作用下衬砌管环内力解析解,并结合工程实例进行计算分析。研究结果表明,膨胀荷载对衬砌管环内力影响显著,不同膨胀荷载分布模式作用下衬砌管环内力分布规律存在较大差异,建议在工程设计中应予以重视。研究成果可为膨胀性岩土地层盾构隧道设计与计算分析提供参考。     

模糊择近原则在隧洞围岩分类中的应用

对国内外经常使用的围岩稳定性分类方法作了分析讨论.在多因素分类法的基础上,引进模糊理论.由于各因素对最终指标的影响程度不同,应乘以不同的权重系数.根据围岩地质条件,确定岩土的质量分类情况,引入贴近度及择近原则,建立围岩模糊分类法,给出确切的围岩分类.通过实例说明所建立的围岩模糊分类法是一种计算简便、应用灵活、行之有效的分类法.     

基于子波变换的雷达杂波处理方法

讨论了基于子波变换的抑制低频杂波成分的子波恒虚警处理,抑制高频杂波成分的子波浮动阈值处理和能够同时对杂波的低频成分和高频成分进行抑制的混合杂波处理方法,给出了三种处理模型和相应的杂波处理效果.通过对瑞利杂波和韦布尔杂波的子波系数的统计分布特性与零均值高斯杂波子波系数统计特性进行比较,说明该方法对非平稳分布的雷达杂波的处理具有很好的适应性.     

某拟建838m高楼多自由度气弹模型风洞试验研究

为了考察某拟建超高层建筑(总高838m)在设计风速下的风致响应,对该大厦进行了多自由度气弹模型风洞试验.模型自振特性测试表明,该气弹模型各横截面对两个正交的水平主轴对称,每个轴向1阶和2阶频率误差分别在1%和28%以内,1阶阻尼比约为2%,平动振型与实际结构有限元模型计算结果较为一致.分析不同风速和风向角下风致响应发现,该大厦顶部在100年重现期设计风速下最大动态侧移为0.89m,且动态位移本身并未使结构顶部位移超标,而10年,50年和100年重现期下风致加速度响应超过规范阈值幅度分别为16%,23%和29%.另外,该大厦横风向涡振使得临界风速附近横风向风致响应明显偏大,如果假定风荷载谱为白噪声,则横风向1阶气动阻尼比对总响应的贡献达37%.若欲保证该建筑在百年一遇风速下加速度在允许范围内,则须使其结构阻尼比在2.9%以上.     

雾滴在树冠中的沉积和穿透研究

采用风洞实验方法研究农药雾滴在树冠中的沉积量和穿透性。通过风洞测量实验及分析表明:随着风速的降低,雾滴的穿透距离缩短;喷雾沉积量随树冠深度距离的增加而减少;随着树叶迎风角度从0°到90°的逐渐增加,在树冠的外层沉积量增加,相反在树冠的内层沉积量减少。从而定量地描述了在实验条件下农药雾滴的穿透性和飘移量。     

高速远程滑坡气垫效应的风洞模拟试验研究

将木质材料制成不同坡度、不同横断面形式的沟谷地形,通过大型风洞模拟试验,测定了地面效应影响下滑体凌空飞行时的空气动力学参数.风洞试验结果表明：沟谷地形对地面效应影响显著.地形圈闭效果越好,地面效应越明显,模型升力系数相对于平坦地形将成倍增加;模型离地高度越小,气垫效应越显著,但对平坦地形影响不明显;各沟谷地形下升阻比曲线变化基本相同,最大值均发生在飞行迎角8°左右.     

TBM盘形滚刀破岩刃弧长研究分析

根据全断面隧道掘进机(TMB)盘形滚刀破岩运动的规律,综合考虑滚刀和掌子面相互的关系,利用空间几何理论以及空间运动学的坐标变换矩阵法建立了盘形滚刀工作刃破岩的运动学模型.采用Matlab软件编程对模型求解,得到盘形滚刀对掌子面的理论压碎轨迹的仿真图形及其破岩刃各点一次破岩弧长分布规律.结合仿真结果对比研究了TBM刀盘上中心刀和正刀的破岩刃弧长分布的规律.随着盘形滚刀刀位半径的增加,滚刀破岩刃一次破岩弧长呈下降趋势,但累计破岩弧长线性增加.盘形滚刀破岩仿真方法有利于对刀具磨损、破岩机理、刀具优化设计及其在刀盘上布局优化的研究.     

软土盾构不同穿越形式对既有隧道扰动影响分析

以上海某实际隧道叠交段土层分布为背景, 采用3维有限元方法对新建隧道分别以先下后上夹穿、下穿和上穿3种形式穿越既有隧道施工过程进行模拟, 分析了在每种穿越形式下既有隧道的变形, 给出了每种穿越形式下控制既有隧道变形的合理措施. 研究结果表明, 在盾构开挖过程中, 既有隧道圆形断面不仅出现变形, 而且也出现了扭转; 新建隧道先下后上夹穿既有隧道的控制重点不是既有隧道最终沉降, 而是开挖过程中出现的最大沉降值; 下穿形式下, 控制重点为既有隧道最终状态沉降曲线; 上穿形式下, 控制重点为既有隧道的大幅度上浮. 同时对比了实测和模拟数据,验证了数值模拟的可靠性. 研究成果为地铁叠交段穿越形式的选择、施工及既有隧道保护技术提供了一定理论基础.