盾构管片接头破坏的弹塑性–损伤三维有限元模型研究

分别采用弹塑性本构和弹塑性损伤本构,建立盾构管片接头三维有限元模型,模拟正负弯矩下接头压弯破坏全过程。与实验对比后表明:初始加减阶段采用弹塑性本构和损伤本构得到的结构变形曲线基本重合,且与试验值吻合较好;荷载进一步加大后,采用损伤本构进行分析,其结果更接近试验值,且可更好地模拟结构承载力下降过程。通过有限元网格的收敛性分析,证明网格划分的合理性并给出此类有限元模型网格大小的建议值。最后根据数值模拟结果给出管片接头健康评价指标。     

基于Spreadsheet法的盾构衬砌截面可靠度分析

采用Spreadsheet法这一可靠度计算方法计算盾构衬砌截面可靠度,该方法可避免相关变量的独立变换以及极限状态方程对基本变量求偏导这两个问题。承载能力极限状态下,建立衬砌截面的正截面偏心受压破坏和斜截面受剪破坏失效模式下的功能函数,采用Spreadsheet法计算相应的可靠度指标,并计算这两种失效模式串联导致衬砌截面破坏的失效概率。正常使用极限状态下,建立截面开裂、纵缝张开和直径收敛失效模式下的功能函数,采用Spreadsheet法计算相应的可靠度指标。同时,采用Monte Carlo法计算不同失效模式下部分截面的可靠度指标,并与Spreadsheet法的相应计算结果进行比较。结果表明,Spreadsheet法与Monte Carlo法计算的可靠度指标误差最大不超过4%,但是Spreadsheet法节省了大量的计算时间。因此,采用本文建立的承载能力极限状态和正常使用极限状态功能函数,并采用Spreadsheet法求解可靠度指标,提供了一种分析盾构隧道衬砌截面可靠度快速、准确、便捷的方法。     

Hoek-Brown强度准则研究进展与应用综述

1980年E. Hoek和E. T. Brown提出了Hoek-Brown(H-B)强度准则,已充分得到岩石力学与工程研究者的认同,并进行研究和应用。首先系统地阐述H-B强度准则研究进展：E. Hoek和E. T. Brown对H-B强度准则的研究成果、三维H-B强度准则、H-B强度准则岩石和岩体参数研究、考虑层状节理的H-B强度准则及其参数的各向异性研究。再对过去30 a国内外基于H-B强度准则工程应用的成果进行总结。最后对笔者所开展的H-B强度准则最新研究工作进行介绍：提出一种真正意义上的广义三维H-B强度准则,并采用3种Lode角函数进行屈服面修正,使其可以直接应用于后续本构模型建立和数值软件嵌入;采用三维颗粒流模型进行微观数值建模,对H-B强度准则岩石和岩体参数开展微观研究并建立多尺度联系,为参数的确定提供更加可靠的依据。     

天荒坪抽水蓄能电站地下厂房试验洞掘进面空间效应分析

本文结合天荒坪抽水蓄能电站地下厂房模型试验洞的预埋多点位移计变形观测资料，着重探讨了洞周位移与位移释放系数关于洞室轴向距离和径向距离的变化规律，从理论和工程应用上将掘进面空间效应研究向前推进了一步，也对本工程的设计、施工起到了指导性作用。     

岩石偏压隧道动态分析及相关研究

通过系统研究岩石隧道，尤其是偏压隧道的围岩压力确定方法，及其结构计算方法，能够在施工过程中对隧道衬砌结构进行动态分析，及时调整隧道施工参数，达到最佳的效果。文中采用规范推荐方法确定反分析的初始参数，采用可变容差的单纯形法进行荷载及地层参数的反分析，然后利用反演参数对衬砌内力进行正分析，以指导支护参数的确定。     

基于特征约束的地下空间一体化数据模型研究

地下空间的开发利用要求将地层和地下构筑物进行一体化建模.传统的地学建模方法仅面向地层建模,对地下构筑物考虑较少.基于特征约束的地下空间一体化数据模型将地层的钻孔数据约束和地下构筑物的设计参数约束统一为离散点的特征约束,运用边界表示法对地下空间进行一体化建模,从而将地层建模和地下构筑物建模统一起来,构成地下空间一体化数据模型.该数据模型将地下空间的属性数据和空间数据一体化存储,保证了属性数据和几何数据的关联性、一致性和完整性;另一方面,该数据模型将地下空间的几何信息和拓扑信息分开存储,有利于图形描述、几何特性计算和图形的高分辨率显示.作者阐述了这一模型的基本原理,并给出了数据结构.     

连拱隧道中隔墙现场监测及分析研究

在隧道工程建设中，现场监控量测及信息反馈在修正设计、指导施工、确保施工安全等方面发挥着越来越重要的作用。中隔墙作为连拱隧道的中枢结构和重要承载构件，其受力及位移情况往往对工程成败和安全起着决定性作用。在多座连拱隧道现场监测工作的基础上，文章主要介绍了主筋轴力量测、混凝土表面应变量测、混凝土内部应变量测，以及位移量测等针对连拱隧道中隔墙的现场监测方法，并结合中隔墙主筋轴力量测，给出一现场监测及分析实例。最后，对连拱隧道中隔墙现场监测提出了一些建议。     

饱和软粘土一维次压缩系数Ca值的试验研究

采用上海饱和软粘土的重塑土样进行室内长期一维压缩试验,研究了应力历史、加载比以及加载时间对次压缩系数Ca值的影响,得到了上海软粘土Cc与Ca值间的关系,并采用e0与ep的关系来解释Ca值在某些情况下发生变化的现象。     

软土地铁运营隧道病害现状及成因分析

地铁列车运营安全很大程度上取决于隧道结构的稳定性,为了对上海软土地铁运营隧道结构稳定状态进行评估,为及时进行病害治理提供依据,地铁运营管理部门通过日常巡查、长期监测等手段对地铁隧道结构状况实时监控.根据历年监护经验与成果,文章总结了目前隧道病害的主要形式,初步分析了病害产生的原因,并提出预防病害的相关建议,以期为类似地区运营地铁安全保护提供参考价值.     

偏压连拱隧道洞口仰坡失稳机制的数值分析

以江西某高速公路一浅埋偏压连拱隧道为背景,用Marc有限元程序对其出口段进行了动态施工的三维数值模拟。从施工过程中的应力（剪应力和正应力）集中、塑性区的分布形态和发展规律、仰坡轴向和横向地表位移的分布特征等方面,系统研究了偏压连拱隧道强风化仰坡因施工而引起的失稳机制。结果表明：（1）塑性区和应力集中区在模拟施工过程中只出现在洞体附近,可能的仰坡失稳往往是隧道施工失稳的累进性响应,机制是：隧道开挖引起近洞区的塌落和挤出破坏,从而扰动相对较远的仰坡,削弱甚至破坏其稳定性;（2）隧道上方和近山脊一侧仰坡轴向和横向位移比近山谷一侧的大,仰坡失稳往往从隧道上方和埋深较大一侧开始;（3）洞口仰坡的轴向水平位移前缘大,后缘小,垂直位移后缘大,前缘小,与圆弧型剪切滑移边坡的位移模式很吻合。