软岩隧道洞口段地震响应的埋深效应的数值分析

汶川地震中软岩隧道洞口段出现衬砌开裂、错台、仰拱隆起等震害。为了分析软岩隧道洞口段震害机理,地震响应与隧道埋深的关系,通过有限元软件分别建立隧道埋深15、20、25m的数值模型,与汶川地震中软岩隧道洞口段的震害进行对比。结果表明:在水平地震波作用下,隧道整体加速度差别不大,拱腰与拱脚加速度放大系数较大,而拱顶与拱肩的加速度放大系数较小;隧道整体水平位移较小,随着埋深增加,隧道的水平位移减小,但是隧道不会因为强制位移而发生破坏;隧道衬砌的最大轴力出现在左拱肩与右拱脚,最大弯矩产生在拱脚,隧道埋深增加,衬砌的最大轴力与最大弯矩均减小。     

逐级加载下浅埋软岩隧道动力破坏振动台试验

浅埋隧道围岩的质量普遍较低,整体稳定性差,隧道震害表明强震作用下浅埋隧道极易发生震动破坏。通过开展V级围岩条件下浅埋隧道在小震下的震动响应和逐级加载下的震动垮塌振动台试验,研究了小震作用下围岩加速度沿地层的分布、衬砌结构的内力变化和围岩内部的水平位移变化规律,强震作用下衬砌结构裂缝开展和围岩震动垮塌。结果表明:围岩加速度随距地表距离的减小而增加,地表加速度约为拱顶处加速度的1.63倍,相同高度平面内靠近隧道的围岩振动具有一定的加强;隧道拱顶围岩内部的水平位移大约是拱腰围岩内部的1.23倍,围岩内部位移随着远离隧道而逐渐减小,随着震动烈度的增加而不断增加;隧道拱顶上方垮塌区形状近似漏斗,震动引起隧道衬砌结构拱脚处的轴力和弯矩变化最大,且拱肩和拱脚处裂缝分布最多,应加强拱肩和拱脚处结构的抗震性能。     

浅埋大跨隧道地震响应特性静-动力分析

以一个浅埋暗挖地铁车站为背景,应用地下结构静-动力分析方法,首先采用有限元荷载释放法模拟该地铁车站施工过程,然后采用动力有限元分析了该地下结构在地震荷载作用下的动力响应。分析结果表明,浅埋地铁车站采用先拱后墙法施工时,上台阶左侧(即先开挖一侧)大拱脚处的初衬区域应力较大;在地震荷载作用下,浅埋地铁车站结构内轮廓位移、速度和加速度动力响应峰值最大值出现在直墙顶端或附近区域,第一主应力峰值最大值与第三主应力峰值最小值分别出现在拱腰区域与右直墙底部。地铁车站结构静力和动力分析中高应力区出现在不同部位,其抗震设计中应分别对这些部位进行加强。     

不同埋深的山岭隧道洞身段地震动力响应振动台试验研究

为了解埋深在地震过程中对山岭隧道洞身段动力响应的影响,针对山岭隧道洞身段开展振动台模型试验研究。试验以Ⅴ级围岩为研究对象,按结构埋深25m、175m、275m分为3组工况,分析不同埋深下山岭隧道结构的地震动力响应特征。模型试验结果表明:1围岩内加速度放大系数自振动台台面至围岩顶部不断增大,埋深的增大使这一放大趋势更加明显;2洞身段结构的加速度呈现放大效应,不同埋深均符合这一特性,且深埋会增大结构的这种放大效应;同时,深埋使得模型整体的自振频率增大;3在振动过程中,结构横断面承受循环的拉压荷载作用,拱肩和拱脚处出现较大的附加弯矩和附加位移,导致结构拱肩和拱脚破坏明显,不同的埋深不会改变结构这种受力特性,而且深埋使得结构附加弯矩减小;4在地震作用下,山岭隧道浅埋比深埋更不利,且深埋工况之间差别不大。     

高烈度地震区反压回填洞口抗震性能研究

以中国西南地区跑马山公路隧道为研究背景,采用有限元数值分析的方法,建立隧道-围岩相互作用体系三维有限元计算模型,对反压回填洞口衬砌结构各测点的抗震性能进行分析。研究结果表明,在地震作用下,隧道衬砌结构拱顶位移响应最为显著,左拱肩次之,仰拱的位移响应最小;仰拱处弯矩的幅值变化趋于平稳,仰拱、拱肩以及拱脚幅值波动较大;洞口衬砌结构设计主要受弯矩控制,控制设计点以隧道拱脚为主;反压墙的墙顶位移反应最大,墙脚的位移反应最小。研究结论为公路隧道抗震的设计以及施工提供有利的参考价值。     

重庆涪陵地区软岩缓倾岩层隧道变形研究

为探索软岩缓倾岩层隧道的变形规律,以重庆涪陵地区软岩隧道为研究对象,通过有限元数值模拟的方法系统地分析了隧道在不同埋深下的变形规律以及在不同围岩下的变形规律。研究认为,随着埋藏深度的增加,隧道的变形程度减小。左拱腰、右拱腰和拱顶部位的位移较大,且拱顶的变形最明显。隧道的拱顶受应力最小但变形最严重,在隧道工程中应注重拱顶部位的塌陷预测与防护。     

寒区隧道衬砌冻胀力分析

为了更全面地了解冻胀力对隧道结构影响,文章以西藏寒区矮拉山公路隧道为依托,采用理论分析和数值模拟热-结构耦合相结合的方法,分别计算分析了不同埋深、不同冻胀圈厚度和不同冻胀率三种工况下衬砌结构的受力情况。结果表明:理论及数值计算结果的规律存在高度一致,两者的误差在10%以内;随冻胀率和冻胀深度增大,冻胀力不断增大,随埋深增大,冻胀力反而减小,但随埋深增大减小幅度显著降低;冻胀力作用下,隧道衬砌薄弱部位主要集中在拱脚位置,其次在拱腰处,针对以上部位需加以重点设防。     

地震作用下盾构隧道衬砌结构动力响应分析

盾构隧道衬砌结构在地震载荷作用下的安全越来越受到重视,本文运用有限元软件数值模拟地震作用过程,分析地震作用下不同管片接头模型中管片性能的变化规律,结果表明：盾构隧道在地震横向作用下产生较大的横向位移,不同管片接头模型中管片的位移时程曲线趋势基本一致,且随着管片刚度减小而增大,但均比地表土体横向位移小很多|地震作用下不同管片接头模型中管片和连接螺栓的内力分布情况相类似,随着管片刚度减小,管片横向方向和剪切方向的应力均减小,连接螺栓的轴力、剪力和弯矩均增大,其中剪力增加的幅度最大,弯矩最大值位于隧道两拱腰处。     

邻近隧道盾构施工的现场实测分析

为研究新建隧道对既有隧道的附加作用,本文通过现场监测,从附加应力、附加变形两方面研究了新建盾构隧道施工对既有隧道的附加作用。分析了既有隧道管片附加作用的动态变化规律,给出了附加作用与掌子面距离的关系,同时对管片附加作用的空间分布规律进行了分析。监测结果表明:①既有隧道管片的附加环向、径向应力远大于附加走向应力。②既有隧道拱顶、拱底处环向附加应力为拉应力,且拱顶处拉应力远远大于拱底处拉应力,两侧拱腰处为压应力,靠近新建侧附加压应力大于远离侧附加应力,前者约为后者的2倍。③既有隧道管片的走向附加应力是压应力,其中拱底处最大,近侧拱腰处次之,拱顶处较小,远侧拱腰处最小。④既有隧道管片的径向附加应力为压应力,大小为0.1~0.5 MPa,近侧拱腰处最大,远侧拱腰处次之,拱顶较小,拱底最小。其表现为“侧向大,竖向小”“近大远小,上大下小,不对称”的分布规律,即逆时针旋转90°的“非对称葫芦形”分布。⑤附加地表沉降呈对称U型沉降槽分布,影响半径为1倍埋深,影响角约45°,沉降最大点在隧道正上方,当掌子面到达监测断面时沉降速率最大。⑥既有隧道管片的附加净空收敛值依次经历了侧向收缩、缓慢扩张、快速扩张、缓慢回落,趋于稳定5个阶段。净空收敛值回落至峰值的三分之一,其变化范围在-1~3 mm。⑦既有隧道管片的附加拱底沉降依次为上浮、回落、快速上浮、快速回落、回落至初始状态,其变化范围为-1.0~2.5 mm。     

平面P波入射下海底衬砌隧道地震响应解析分析

基于Biot流体饱和多孔介质和理想流体介质波动理论,采用Hankel函数积分变换法(HFITM),在考虑水下饱和土的流固耦合及水–土–结构动力相互作用条件下,给出海底衬砌隧道对平面P波散射问题的解析解。Hankel函数积分变换法能够较好地处理半空间表面边界条件,避免了传统研究中的"大圆弧假定"。在解析解的基础上,计算分析了入射角度、入射频率、海水水深和隧道埋深等因素对场地位移和隧道应力的影响。结果表明:入射角度、入射频率、海水水深和隧道埋深对场地位移和隧道应力影响明显;入射角不同时,场地水平位移和隧道动水压力随着入射角的增加而增加,竖向位移和隧道总应力随着入射角的增加而减小;入射频率不同时,隧道应力随着频率的增加而明显减小;海水水深不同时,水深为10倍隧道半径时的场地位移和隧道应力最大;隧道埋深不同时,场地位移和隧道应力随着埋深的增加而减小。     

公路隧道给水系统中的超压问题及其措施

针对公路隧道给水系统的超压问题,指出三种减压措施的利与弊,并着重介绍减压阀在公路隧道中的选用要点、安装维护以及注意事项。     

燃气中压进户存在的问题及改造

结合天津经济技术开发区使用中压进户调压方式的实际情况,分析了中压进户调压方式存在的问题,提出了将中压进户方式改造成楼栋调压或区域调压方式的方案和实施措施,改造工程实际效果良好。     

实用矿山压力传感器综述

针对矿山压力监测的实际特点,综合介绍了几种常见的矿山压力监测传感器的原理、结构及特点,为矿山压力监测传感器的选择提供了参考依据,从而达到为煤矿企业节省成本,提高经济效益的目的。     

各种民用天然气调压方式的适用性

为确保经济合理与技术可行,分析了调压器、楼栋调压箱、调压柜、调压站等4种调压方式,并对各种调压方式进行了比较与分析,证明了楼栋调压箱的普遍适用性.     

重庆某电信大楼消防给水稳压方式的选择

详细介绍了三种消防给水稳压方式,通过对小稳压泵配大气压罐和大稳压泵(增压泵)配小气压罐的这两种稳压增压方式的比较计算分析,并针对某具体工程来讨论确定最佳消防给水稳压方案。     

无膜智能调压器的原理与功能

无膜智能调压器集调压器，流量计，切断器和自动控制阀门于一体，在调压的同时可完成气体的计量。阐述了无膜智能调压器的结构和原理，分析了调压器的流量规律，讨论了它的安全性和可靠性。     

土中结构表面压力测试技术的研究

土中结构表面压力测量是岩土工程中不可缺少的量测手段.本文在系统的解析理论研究有限元数值计算和实验研究的基础上,给出了结构表面压力传感器匹配系数计算公式;揭示了传感器安置误差对匹配系数的影响规律和传感器周围应力场的分布规律;提出了结构表面压力传感器的设计原则和安装埋置要求.     

Simplified analysis of cantilever diaphragm walls in cohesive soils

In this paper, a method is presented for a simplified analysis of cantilever diaphragm walls in cohesive soils under undrained and drained conditions. A rectilinear distribution of the net contact stresses that are not completely predetermined by the limit state is assumed at the soil-wall interface, consistently with the mechanism usually experienced by these structures. Simple equations are derived to readily calculate the contact stress distribution on the wall and the associated internal forces in the ultimate and service conditions. Moreover, these equations require few parameters as input data. Comparisons are carried out with a limit equilibrium method commonly used in design to show the usefulness of the proposed method for practical purposes.     

压力管道压力试验监理工作重点探析

针对管道施工完毕后压力试验的重要性，就压力管道系统压力试验监理工作的重点进行了探讨，阐述了系统试压前的准备工作，详细介绍了试压资料的审核，提出了压力试验的过程，从而严把工程质量关。     

通风空调系统风机风压的选择

通过对三种风道系统的压力进行分析,认为应根据风机全压等于风管系统阻力损失来选择风机.