基于自主式微小实验平台建设的工科大学生实践能力培养

针对当前中国高校工科大学生实践能力培养环节中所面临的困境和难题,以学生专业兴趣为导向,对现阶段大学生实践能力培养模式进行了探索与实践,构建了基于自主式微小实验平台建设的工科大学生实践能力培养新模式。该模式以大学生创新训练计划项目和本科生毕业设计为依托,通过学生自行研发微小实验装置、自主开展实验研究,突出学生在实践教学中的自主性,着力培养工科大学生提出问题、分析问题和解决问题的能力。实践表明：基于自主式微小实验平台的大学生实践能力培养新模式,能切实以培养大学生创新精神和实践能力为核心,展现工科专业人才培养的特色,提升工科专业毕业生的企业满意度。     

锚固技术及其理论研究现状和方向

基于国内外大量而广泛的锚固技术实践与研究，全面概括分析了锚固技术与理论研究的现状。指出必须引入岩体锚固系统才能有效研究和解决锚固技术存在的关键问题。     

隧道下穿既有地铁车站施工结构沉降控制案例研究

北京地铁6号线朝阳门站至东大桥站区间隧道采用平顶直墙结构垂直密贴下穿既有2号线朝阳门站。采用FLAC~(3D)模拟分析了密贴下穿施工引起既有地铁车站结构沉降规律,据此提出了下穿施工期间既有地铁车站结构沉降控制方案,并基于现场监测数据对既有地铁车站结构沉降进行了分析与安全性评价,主要取得以下认识:下穿段两沉降缝间的既有地铁车站结构为沉降控制的重点区域;区间隧道下穿施工期间,初支背后回填注浆能够在一定程度上减小既有地铁车站结构沉降,千斤顶顶升则是既有地铁车站结构沉降控制的关键措施;隧道开挖初期既有地铁车站结构沉降显著,根据现场监测数据及时调整千斤顶顶升力并加强注浆质量,确保了下穿施工期间既有地铁车站的结构安全。研究成果可为城市新建隧道密贴下穿既有地下结构等类似工程提供借鉴及参考。     

北京地区浅埋暗挖法下穿施工既有隧道变形特点及预测

 城市地下工程建设中,新建隧道近距离下穿施工对既有隧道造成的扰动不可避免。正确分析及可靠预计既有隧道变形成为目前地下工程建设的热点问题。在预测隧道开挖引起的地表位移的经验法中,Peck公式最简便,应用也最为广泛。搜集北京地区10个近接下穿工程23组数据,对既有隧道实测变形进行拟合,发现绝大多数符合Peck公式分布规律。拟合得到地层损失率为0.116%～1.183%,沉降槽宽度系数为0.93～6.76。讨论新建隧道施工工法、辅助施工方法、新建隧道与既有隧道的埋深、既有隧道刚度、新建隧道双洞间距、变形缝位置等因素对经验参数的影响,给出经验参数的修正公式。将经验参数修正公式与Peck公式相结合,为北京地区受新建隧道下穿施工影响的既有隧道变形提供一个简便、快捷的预测方法,并通过工程实例验证了预测方法的有效性。研究成果可对未来北京同类工程和其他地区近接工程设计和施工提供参考,同时对丰富同类工程数据库具有重要意义。     

承台大体积混凝土水化热分析与施工监测

以某桥梁工程为例,采用有限元法研究其温度应力场的变化及冷却管的降温效果,并进行实际监测。有限元分析结果与实际监测结果表明:采用冷却管后,混凝土未产生明显温差,说明冷却管的降温作用较好。     

白鹤滩水电站工程建设关键技术进展和突破

白鹤滩水电站是目前在建的世界最大水电站,工程建设过程中面临复杂地形地质地震地灾条件下高坝大库建设、巨型水轮发电机组大型地下洞室群安全高效施工、高水头大流量窄河谷非对称300 m级高拱坝泄洪消能、百万千瓦级水轮发电机组制造安装等难题。中国长江三峡集团有限公司与参建单位联合攻关,在300 m级白鹤滩高拱坝建设关键技术、泄洪消能技术、百万千瓦级水轮发电机组地下电站洞室群开挖技术、枢纽区工程边坡和地质灾害防治安全技术、智能化建设技术等方面取得了重大进展和突破,提升了我国坝工技术和水平。     

收缩徐变对矮塔斜拉桥主梁挠度的影响

收缩徐变是混凝土材料的一种特性,特别是对于矮塔斜拉桥来说,收缩徐变效应在结构效应中占有一定的比例,混凝土收缩、徐变的机理很复杂,其中计算数学模型很多,计算模型中参数的取值不同对结果的影响很大。因此研究收缩徐变的计算理论对于评估对矮塔斜拉桥的影响有重大意义。     

降雨诱发滑坡对非连续接口输气管道受力影响分析

既有成果还较少涉及降雨条件下滑坡对管道结构时域变形的解析分析,且针对滑坡–管道相互作用的理论研究仅限于连续管道,未考虑管道接口和管内气压的影响。首先,基于Green-Ampt模型得出的边坡降雨入渗规律,以边坡湿润锋作为滑坡滑动面,采用不平衡推力法计算出滑坡推力;其次,将滑坡推力施加到非连续接口管道上,基于Pasternak地基模型并考虑输气压力作用,求解出降雨条件下滑坡区域输气管道任意截面的内力和位移。在此基础上,结合工程实测值与本文解析解进行对比验证,获得了较好的一致性。最后,针对降雨强度参数进行了敏感性分析和输气管道安全评价。结果表明:随着降雨历时发展,降雨强度的增大引起非连续管道的变形值和变形速率显著增大,管道最大位移增长速率开始迅速下降的时间点逐渐提前;管道最大当量应力随着连续降雨历时增长而增大,直至超出输气管道安评范围。     

衬砌背后空洞影响下隧道结构裂损规律试验研究

衬砌背后空洞的存在严重影响了围岩与衬砌之间的相互作用,极易引起衬砌结构破损并直接影响到运营安全。通过模型试验,系统研究了拱顶与拱肩背后存在双空洞条件下隧道结构裂损演化过程及衬砌结构轴力和弯矩的变化规律。模型试验结果表明:(1)衬砌背后双空洞的存在,严重影响隧道结构的受力状态,易导致衬砌结构承载力不足;(2)拱顶与右拱肩背后存在双空洞条件下衬砌裂缝出现的顺序为:仰拱内表面裂缝→空洞间衬砌内表面裂缝→拱肩空洞右侧衬砌外表面裂缝→拱顶空洞左侧衬砌内表面裂缝→左拱脚衬砌外表面裂缝→右拱腰衬砌外表面裂缝;(3)空洞尺寸变化显著改变了衬砌内力分布,空洞尺寸的增加,引起两空洞间衬砌结构轴力减小而弯矩增大,使两空洞间的衬砌结构破坏程度更严重;(4)衬砌背后空洞的位置及数量对隧道结构裂损过程有较大影响,衬砌背后存在双空洞时衬砌裂缝的传播过程更复杂。研究成果可为衬砌背后多空洞影响下衬砌裂缝病害的防治和修复提供参考。     

深埋非对称连拱隧道围岩压力计算方法研究

非对称连拱隧道具有几何与结构形式不对称、开挖跨度大、施工工序繁多、结构受力复杂等力学特性,在进行支护结构设计中通常需要进行荷载–结构模型验算,而其荷载确定尚无成熟的计算方法。在此背景下,考虑了左右两洞室几何与结构形式不对称条件,基于连拱隧道双塌落拱的基本假定,根据普氏理论推导了深埋情况的围岩压力计算公式。将推导公式取对称条件,则可以退化为常规连拱隧道的计算公式,验证了所推导公式的正确性。最后结合工程实例,验证了所推导公式的合理性。研究方法和结论可以为非对称连拱隧道的设计荷载确定提供重要参考。