反应加速度法在盾构隧道横向抗震研究中的应用

城市轨道交通已成为公共交通的重要方式,其盾构隧道抗震设计是整体设计过程中比较重要的环节,时程分析法是目前常用的地震分析方法,但其要求较高。文章介绍了反应加速度法的原理及建模流程,并以广东省某隧道横向抗震为研究对象,进行了两种算法的对比,发现反应加速度法原理简易,对工程技术人员要求较低,计算精度与动力时程法相比差异较小,采用反应加速度法可以较好的模拟地震中盾构隧道与周围土体的相互作用。     

反应位移法在复杂地下结构抗震中的应用

针对我国尚缺少完善的地下结构抗震分析方法和专门的有关复杂地下结构抗震设计规范的现状,在总结目前国内外地下结构抗震计算方法的基础上,采用反应位移法对某复杂地下大空间结构进行抗震设计与分析。同时,分析中还建立了该复杂地下结构的三维精细化有限元模型,采用动力时程分析给出结构的基准地震响应,从而评价反应位移法用于复杂地下结构抗震设计的适用性。分析结果表明,对于不同的计算工况反应位移法的计算结果与动力时程分析均基本一致,说明反应位移法可用于复杂地下结构的抗震设计。研究结论可为今后类似地下工程的抗震设计提供指导。     

地下结构横断面地震反应分析的反应位移法研究

 为研究地下结构横断面地震反应分析中常用的反应位移法的实用性,结合子结构法和土–结构动力相互作用法等理论对反应位移法的基本原理进行验证。介绍目前工程应用及规范规程中反应位移法的具体应用形式,对不同计算模型、地基弹簧系数计算方法进行分析。为比较不同形式反应位移法的有效性,以大开地铁车站地震反应为例,将不同形式反应位移法和土–结构动力相互作用法进行对比分析。结果表明,经典反应位移法更接近土–结构动力相互作用法的计算结果,是一个实用性较高的拟静力计算方法。     

综合管廊的纵向抗震计算——反应位移法

采用反应位移法对地下综合管廊进行抗震计算,考虑了地层和和结构的震动特征及其相互作用关系。通过结合工程实例阐述反应位移法的基本原理,介绍了使用反应位移法计算地震内力的方法。     

弹塑性随机介质法及其在隧道施工引起的岩层位移及应力分析中的应用

应用随机介质理论，视隧道开挖所引起的地层移动为一随机过程，得到隧道开挖引起的地层移动和变形值的计算公式。应用弹塑性介质的本构理论，视岩体为弹塑性体，得到隧道开挖引起的地层应力变化计算公式、计算程序。现场实测结果与计算结果的对比表明，所提出的计算方法和程序可以达到良好的预计效果。     

某浅埋地铁车站反应位移法的计算分析

以沈阳十号线某地铁车站为例,阐述了地铁车站结构抗震设计的主流计算方法,并对计算中的各参数取值进行了详细介绍,结合车站结构计算结果,指出在7度抗震设防烈度下,车站结构按正常使用状况配筋即可满足抗震设防要求。     

水下盾构隧道抗震设计分析方法的适应性研究

 针对断面大、水头高，结构复杂的水下盾构隧道，通过分析其在横向和纵向结构特点，提出了合理的抗震设计方法。在地层条件较均匀的横断面，通过成层重复反射理论，计算出工程场地地层的实际地震响应，采用反应位移法对隧道典型断面进行地震反应分析，再将其结果与静力计算结果叠加后作为抗震设计的依据。纵向则考虑线状结构特点、沿隧道纵向地层的不均匀性、地震行波效应和边界效应等方面的因素，应用三维时程响应法加以计算分析。对2种方法的特点、适用条件和分析流程进行了系统阐述，并将其应用于越长江盾构隧道工程，揭示了该典型水下盾构隧道的动力响应特征及抗震的薄弱部位。     

镜像法在隧道施工土体位移计算中的应用研究

介绍了镜像方法的原理,以镜像法的发展情况为基础,研究了将镜像法融入到隧道施工土体位移计算中的方式,旨在促进隧道工程项目施工的正常进行。     

地下结构抗震分析反应位移法的探讨

反应位移法是地下结构抗震分析中常用的方法。针对经典反应位移法存在的问题与计算误差,对三个方面进行了改进。一是对地基弹簧的改进;二是对地层剪力计算的改进;三是同时对地基弹簧和地层剪力计算进行改进。从而提高了反应位移法的计算精度及其计算效率。     

地下结构抗震分析的整体式反应位移法

 对目前地下结构抗震分析中的传统反应位移法进行分析,针对该方法的主要误差来源,结合反应位移法明确的物理概念及严密的理论基础,提出一种适用于地下结构抗震分析的计算方法--整体式反应位移法。整体式反应位移法在反应位移法的基础上,通过直接建立土–结构分析模型来反映土–结构间相互作用,避免引入地基弹簧带来的计算量和计算误差。为验证改进方法的有效性,一方面从物理概念出发,论证改进方法与反应位移法的一致性;另一方面通过数值计算,将整体式反应位移法与动力时程分析方法进行对比分析。结果表明,整体式反应位移法相比于反应位移法计算量小,计算结果更接近动力时程方法,是一种实用性强的拟静力方法。     

基于结构性能的抗震设计理论与方法

基于性能的抗震设计(PBSD)是20世纪90年代国际抗震工程界提出的新概念,也是工程抗震发展史上的一个重要里程碑。详细阐述了基于性能的抗震设计理论产生的背景、基本概念、主要内容和特点,较系统地分析了基于性能的抗震分析和设计方法,并指出了基本性能抗震设计理论与传统设计理论的主要区别。     

盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法及应用

在盾构隧道传统抗震分析方法基础上,针对上海一新建盾构越江隧道,提出以完全拟实仿真为特点的大规模盾构隧道地震响应的三维数值模拟方法,建立包括地基土、盾构隧道以及联络通道等多个对象在内的三维分析模型,整体的单元数和节点数均达到了4×106左右。模型考虑地基土的材料非线性,以及土体–隧道间、管片–管片间的接触非线性因素,最后利用动态显式算法及其关键技术进行基于高性能计算机的大规模地震响应分析。计算结果反映地基土–盾构隧道体系在地震荷载作用下的相互作用和变形,并对隧道衬砌结构中的管片应力以及连接螺栓的受力变化进行深入分析。     

神经网络方法在洞室施工期应力及变形预测中的应用及其改进

在有限元法计算结果的基础上，用神经网络方法对洞室施工期应力及变形进行预测。对BP神经网络算法进行了适当的改进，并提出了几种新的改进方法，得到了良好的效果。所得的结论具有较高的拟合精度，并有实用价值。     

木寨岭隧道大变形特征及机理分析

木寨岭隧道是国道212线改建中的控制性工程，地处青藏高原东北缘，地质条件复杂。隧道埋深大且地应力高，地下水丰富，断层发育，有5条大断层（总厚度273m，占全隧道长度的21．9％），岩体软弱破碎，隧道自稳能力差。隧道建设过程中，产生强烈变形和严重破坏。隧道最大累计下沉和水平收敛分别达1．712和1．081m；围岩初期变形迅速，变形速率大，变形持续时间长，隧道破坏严重，主要表现为拱顶下沉、边墙内挤、喷混凝土剥落、钢拱架扭曲、底鼓及仰拱开裂翘起、衬砌开裂等：变形破坏具有重复性和相似性。从围岩的岩性条件、地下水条件、地应力条件以及隧道变形破坏特征等方面，探讨了该隧道大变形的原因和机制，认为它是围岩塑性流动与围岩膨胀变形综合作用的结果。基于对围岩动态演化机制的正确认识，从围岩控制角度，修正并制定新的返修方案，对大变形段实施返修并取得了成功，同时将研究成果用于指导相同地质条件的后洞段施工，确保了隧道安全顺利贯通。     

手持普通相机监测隧道洞室位移的研究与应用

介绍手持普通相机监测隧道洞室位移的近景摄影测量。该技术测点多、外业操作简便，不需专用设备，能全面、客观地测定大变形隧道洞室各点的三维位移矢量。在实际应用中与机械式收敛计的量测结果进行比较，该技术反映隧道洞室位移更具客观性。     

三维不连续变形分析理论及其在岩质边坡工程中的应用

 三维非连续变形分析主要包括3个关键问题：块体系统的拓扑识别问题;单个块体(刚体或变形体)运动方程建立与求解;伴随着块体运动和变形,块体间的接触关系需要不断地判别和更新。针对这3个关键问题,从代数拓扑中单纯形及单纯复合形的概念出发,依靠边界算子来生成三维空间块体的几何识别算法,采用Euler-Poincaré公式来确保块体搜索的准确性;利用单纯形积分来获得块体物理特征量的解析解;在一阶位移模式下,按照最小势能原理建立三维块体系统非连续变形分析的总体平衡方程;针对岩体工程破坏特点,提出面–面接触模型,并在此基础上采用强度折减法来计算岩质边坡的安全系数。由简单楔形体破坏算例可知,三维DDA能够解决由传统极限平衡方法假定条件带来的问题,能够正确计算楔形体破坏的抗滑安全系数。通过工程边坡算例可知,采用三维非连续变形分析方法来研究岩体边坡稳定问题,既能深入理解岩质边坡的破坏机制,又能方便地确定临界滑动块体位置、体积、滑动方向以及相应支护方式等;同时,鉴于DDA方法能够精确地求解切向滑动力,结合强度折减法能够获得比较合理的安全系数。     

连拱隧道两导洞工法施工力学特性分析与应用

对渝怀铁路金洞隧道出口连拱隧道段采用两导洞工法开挖施工,着重介绍了经过理论计算分析的隧道洞周位移、支护内力及安全系数变化情况,判断分析施工方案是否可行,确定出影响工程地质体稳定的关键部位。在施工过程中,采取相应必要的加固措施,减少施工盲目性,确保工程施工的安全稳定,取得了良好的工程效果。