隧道开挖对建筑物条形基础效应的 简化解析解

本文针对隧道开挖引发的地表沉降槽曲线特点,首先利用反分析法研究隧道开挖对浅基础效应的影响,利用微元体的平衡条件建立条形基础与地基的协同作用微分方程,然后采取概念明确的初参数法求解,根据平截面假定,结合材料力学基本理论,考虑双曲线三角函数的微分特点,得出隧道穿越条形基础的位移与内力的理论计算表达式,公式简单便于工程应用,最后结合工程算例分析,研究了条形基础不同位置处效应的曲线变化特点.     

管线钢磁力耦合效应及在线无损应力检测

天然气管道服役期内的载荷变异、介质侵蚀、环境变化等诱发的集中应力使管道强度接近甚至超过设计值,形成安全隐患,而现有的检测手段很难实现在线无损应力检测。结合铁磁材料磁力学机理,开展了X80管线钢的磁力耦合效应微观特性试验研究,探讨了应力引起磁畴结构变化的机理。以X80管线钢圆棒试样为研究对象,设计了基于磁力耦合效应的在线无损应力检测装置,提出了X80管线钢磁力耦合效应应力检测的理论基础及应用方法,并对试验数据进行了分析。结果表明:①在单向拉/压应力作用下,管线钢试样应力变化诱发磁畴结构的改变,从而使受拉方向上的磁化强度增大,使受压方向的磁化强度减小;②恒定加载速率下,在弹性变形阶段,X80管线钢圆棒试样的拉/压应力与通过其截面的感应磁通量之间基本呈现线性关系;③试验得出的X80管线钢试样各种工况的感应磁通量-应力关系吻合较好,精度能满足工程要求。基于管线钢的磁力耦合效应,以感应磁通量为参量建立的磁力本构模型能准确地反映服役管道应力变化,为在线无损应力检测提供了新方法。     

隧道开挖对建筑物条基效应的理论研究

本文基于隧道开挖引发的深部土层沉降槽曲线特点,首先利用反分析法研究其开挖对条形基础效应的影响,利用微元体力的平衡条件建立隧道开挖与条形基础与地基协同工作的微分方程,然后采取概念明确的初参数法求解相应的齐次方程,之后根据平截面假定,结合材料力学基本理论,考虑双曲线三角函数的微分特点,并借助matlabmathmatica软件得出隧道穿越条形基础效应的理论计算表达式,最后结合工程算例分析研究隧道与基础相对位置变化以及主要参数变化对基础效应的影响。结果表明：隧道对基础的影响范畴为[-0.5~1.5]倍的基础长度,且当隧道中心位于基础端部时沉降最大;隧道参数中土体损失率、隧道开挖断面及埋深对基础效应的影响很大,而基础自身参数变化对其变形影响较小,但基础高度的参数变化对其内力影响较大,基础的高度主要是由基础抗冲切与剪切来确定。     

隧道开挖引发土层变位的经验法分析

为了得到便于工程采用的由于隧道开挖引发深层土体竖向位移和水平位移的简化估算法,本文考虑围岩土性,采取Peck公式基于平面应变原理和岩土体的不可压缩性,经过简单推导得到隧道轴线上方任意土层深度位移的计算表达式.通过与已有工程案例、现有计算理论和有限元结果进行对比研究:表明文章所提出的简化估算法与现场实测数据和有限元模拟结果曲线吻合,验证了计算公式的适用性与可行性;提出了硬黏土地区参数的合理取值范围:φ∈[10°,20°],m∈[0.4,0.5],n∈[0.3,0.7],从而为类似土质的隧道工程提供简单快速的计算方法.