公路隧道喷射混凝土套拱加固结构力学特性

为研究喷射混凝土套拱加固前后二次衬砌与混凝土套拱的受力状况,依托陕西汉中至留坝段八里关隧道,运用有限元软件建立隧道混凝土结构套拱加固分析模型,并通过现场监测获取二次衬砌与套拱间的接触压力、套拱格栅拱架钢筋应力、套拱混凝土应力,将数值模拟结果与现场测试结果相结合,得出套拱结构的一般受力变化规律。结果表明:套拱加固前衬砌结构的最不利荷载位置位于施工缝附近的拱顶、拱肩与拱脚处; 由于衬砌局部变形与温度应力的影响,套拱混凝土应力变化呈现反复“上升-下降-上升”最后趋于稳定的特点; 套拱的作用是控制二次衬砌的进一步变形,套拱施作后所承受荷载较小,套拱反作用力远小于围岩作用于衬砌的应力,在应力计算中不应将衬砌与套拱作为整体计算; 套拱结构数值模拟所得的结果与现场测试套拱结构内力(轴力、弯矩)的大小及分布相似度高,但在衬砌裂损严重部位,数值模拟所得结果误差较大,应以现场测试结果为准。     

新型改性有机硅防水剂合成工艺研究

利用丙烯酸系单体对普通有机硅防水剂进行改性,合成一种新型的改性有机硅防水剂。丙烯酸系单体比例为5%～13%,A、B2种表面活性剂复合使用且m(A)∶m(B)=1∶1时,对有机硅的改性效果最好。     

公路隧道钢筋混凝土衬砌碳化耐久性区划

为了构建公路隧道衬砌碳化耐久性的定量设计方法,对比各碳化深度计算模型与实测数据,选定衬砌碳化的最优模型;根据实测数据分析隧道环境温湿度与洞外大气关系,基于全国气象监测站的温湿度数据,建立公路隧道运营环境温湿度区划;考虑公路隧道CO₂的释放源项并参照实测数据,构建隧道运营环境CO₂体积分数的计算方法;以碳化劣化速率梯度相等为原则,对我国隧道碳化环境进行分区,结合分区推荐我国公路隧道衬砌碳化耐久性定量设计的具体方法. 研究发现：隧道环境湿度与大气湿度相当,隧道环境温度变化趋势与大气环境一致,两者均值接近. 公路隧道内部CO₂体积分数与CO体积分数呈线性关系. 云南、贵州区修建的隧道工程衬砌受环境影响较大,西藏、青海、内蒙古、黑龙江、吉林等地区的待建隧道在进行衬砌耐久性设计时可以忽略碳化影响,其余全国大面积区域隧道衬砌的碳化耐久性设计可以对应《混凝土结构耐久性设计标准》中环境作用等级中的“轻度”进行设计.     

客运专线修建后城际旅客出行方式选择的变化

在分析影响旅客出行方式选择行为因素的基础上,根据Logit模型,选择经济性、快速性、方便性、舒适度、安全性为5个衡量指标并建立其广义费用函数,推导出客运专线修建前后城际旅客对各出行方式选择变化的计算模型,利用相关研究结果和极大似然估计法,确定模型参数。最后以郑西客运专线为例进行了模拟计算。结果表明,客运专线的技术经济特征决定了其能够给城际旅客带来较高的效用,客运专线修建后,选择铁路出行的城际旅客比例将大大提高。     

海底隧道竖井口污染物扩散的数值分析及应用

针对某海底隧道竖井排出污染物对人工岛上环境影响,以CO为主要污染物源,运用计算流体力学软件CFdesign建立竖井CO排放及扩散的三维数值模型,对排风竖井周围CO浓度分布进行数值模拟,结合人工岛上对CO浓度及影响范围的控制标准,分析排风塔高度、排风风量、环境自然风风速对排风塔所排污染物的浓度分布的影响.计算结果表明:风塔高度越高,人工岛上限制高度范围内的CO浓度越小,当风塔高度在35 m以上时,人工岛地面以上15 m范围内空气质量达标,并不再随风塔高度而变化;排风风量越小,污染物沿排风方向的影响范围越小.     

级配对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响

为了分析集料级配对开级配大粒径沥青碎石路用性能的影响,采用变i法设计开级配大粒径沥青碎石(OLSM)的集料级配,通过浸水大马歇尔试验、冻融劈裂试验、车辙试验和低温弯曲试验等性能试验,研究OLSM集料级配与其空隙率、强度、水稳定性、高温稳定性和低温抗裂性等路用性能的关系.结果表明:随着i值的减小、粗集料含量的增加,OLSM的空隙率增大,强度、水稳定性和高温稳定性降低,低温抗裂性先提高后降低;并基于路用性能的技术要求,推荐了满足各项性能的OLSM集料级配.     

混凝土T梁横隔板合理截面尺寸数值分析

为研究混凝土T梁桥横隔板合理的厚度和高度,建立了56组混凝土简支T梁ANSYS有限元数值模型,对每组模型进行了施加中载和边载的受力性能分析.分析结果表明,当横隔板高度在肋板高度的54%~81%之间,且横隔板厚度不超过20 cm时,主梁跨中挠度、主梁跨中钢筋最大纵向拉应力以及中横隔板跨中板底钢筋横向拉应力均达到了较为适宜的值.因此,横隔板高度的合理值应在肋板高度的54%~81%之间,厚度合理值应在12 cm~20 cm之间,在以上范围内,具体取值应根据工程实际情况而定.     

盐渍化软弱土地基处治措施对比分析

为了综合提高西北地区盐渍化软弱土地段公路地基处理的工程质量,以嘉—安一级公路盐渍化软弱土地段的地基处治项目为工程依托,通过MARC有限元数值计算分析、现场实际监测数据结果以及地基处治措施的社会经济效果评价,研究了适用于西北盐渍化软弱土地基处治的合理措施.结果表明,在处理该特殊土地基时,水泥粉喷桩、强夯置换、振动沉管挤密砂石桩都符合规范要求;从处治效果上来看,后两者的效果要优于水泥粉喷桩,振动沉管挤密砂石桩的效果最好;从社会经济效益评价结果来看,强夯置换在处理盐渍化软弱土地基时的费用最低,最省时,经济效果明显.     

基于能量法的悬索桥主索鞍顶推计算方法

为了确保悬索桥的主塔在加劲梁吊装过程中始终处于安全受力状态,合理确定主索鞍顶推量和顶推阶段至关重要.基于能量原理,应用Rayleigh-Ritz法推导了主塔最大容许偏位计算公式.从主塔塔顶偏位和塔底应力2个角度提出优化主索鞍的顶推方法,最后通过有限元法验证近似公式的精度.研究结果表明：推导的公式计算结果与有限元计算结果相差3.4%,考虑P-△比不考虑P-△效应的塔顶偏位相差为4.6%,主塔的最大容许偏位随着加劲梁的不断吊装而逐渐增大,增幅可以达到19.9%,同时,可增加主索鞍顶推量和顶推时间间隔,减小顶推次数,从而解决悬索桥主索鞍顶推问题,使得主塔受力处于最优状态.     

北美规范与中国规范关于冷弯薄壁型钢C形截面受压构件设计的比较

对比了北美规范CSA S136-07和中国规范GB 50018-2002中关于冷弯薄壁型钢C形截面轴压构件的名义轴压强度。首先介绍了北美规范和中国规范计算名义轴压强度的方法,然后针对控制构件名义轴压强度的2个主要参数,即屈曲应力和有效截面面积,对2本规范进行了深入对比,最后对典型C形墙架柱名义轴压强度进行了比较。研究结果表明：2本规范具有相同的屈曲应力,但依据2本规范计算的有效截面面积却不同;一般来说,根据GB 50018-2002计算的翼缘有效宽度远小于根据CSA S136-07计算的结果,然而依据CSA S136-07计算的腹板有效宽度则略小于依据GB 50018-2002计算的结果;2本规范名义轴压强度不同主要由C形截面翼缘和腹板有效宽厚比不同引起;当翼缘的宽厚比不小于17．8时,构件名义轴压强度的不同主要由翼缘有效宽厚比控制,根据GB 50018-2002计算的名义轴压强度小于根据CSA S136-07计算的结果;当翼缘的宽厚比小于17．8时,构件名义轴压强度的不同则主要受腹板有效宽度控制,依据GB 50018-2002计算的名义轴压强度略大于依据CSA S136-07计算的结果。