列车荷载作用下联络横通道对平行交叉盾构隧道振动影响机制的试验研究

城市地铁中广泛存在由联络横通道连接形成的平行交叉盾构隧道,在列车振动荷载作用下该特殊结构段的动力响应问题更加突出。通过建立有、无横通道的2种平行交叉的盾构隧道模型,研究列车荷载作用下平行交叉盾构隧道的动力响应特征,探明联络横通道对两主隧道振动响应的影响机制,得到以下结论：联络横通道的存在将会减小列车荷载所在隧道的动力响应,其影响范围约为横通道宽度的2倍;而对于相邻的另一主隧道,当中心频程低于125 Hz时,衬砌结构的三分之一倍频程因横通道的存在而增加,且频率越低影响越大。横通道对两主隧道振动响应的影响机制在于：横通道结构的整体性和密实性远高于土体,列车行驶产生的振动波在横通道中传播的损耗低于土体,且频率越低的振动波在传递过程中损耗更快。     

非对称边界下空心板承载力试验与仿真研究

为研究不规范施工对空心板边界条件造成的影响,设计了两端简支(a),三边简支(b)以及两端简支和侧边固结(c)三种非对称边界条件和点荷载和线荷载两种加载方式,对预应力混凝土空心板梁试验构件进行了现场试验。对试验全过程裂缝的发展情况进行观察与分析,并使用Abaqus软件进行非线性模拟仿真验算。分析非对称边界对空心板承载力,延性的影响。试验结果表明：a条件下,试件为跨中弯曲开裂破坏,b和c边界条件下受到非对称边界的影响,空心板梁的破坏模式主要为弯剪扭耦合作用下的空间破坏;b和c边界条件下跨中破坏弯矩分别增长约13%和12%,以破坏时的跨中挠度来衡量延性,延性损失近96%。     

铁路隧道斜井近距离下穿公路隧道的影响及处治措施研究

以新建川藏铁路康定2号隧道斜井近距离下穿在建G318线折多山公路隧道为依托工程,提出了隧道交叉段的影响范围及相应的工程措施,并采用数值模拟及现场监测数据分析的方式进行了研究,验证了隧道交叉段工程处治措施的有效性。结果表明：在交叉影响段加强隧道衬砌结构参数、超前地质预报及采取控制爆破等施工措施后,计算得到既有隧道沉降曲线呈漏斗状,最大拱底沉降为-4.56 mm,现场实际监测数据值与之接近,说明采取上述措施可以满足斜井下穿施工期间既有公路隧道的结构安全。     

基于HI值的河流裂点与谷坡稳定性关系

为定量分析河流裂点对流域地质灾害分布的影响,基于面积-高程积分(HI)方法,利用ArcGIS和MatLab软件,首先计算了喜马拉雅山中部以及青衣江流域的HI值与崩塌滑坡密度之间的相关关系;然后以喜马拉雅山地区的雅鲁藏布江、印度河、波曲(Bhote Koshi河)、马甲藏布、朋曲(Arun河)和Kali Gandaki共6条河流为对象,分析不同河流裂点的成因;最后计算了所有河流裂点上、下游流域的HI值。所得结论如下:①流域HI值与崩塌滑坡密度存在良好的正相关关系,相关系数均＞0.5;②河流裂点上游流域的HI值均小于下游,说明上游流域的整体稳定性强于下游;③构造成因的河流裂点上、下游流域HI值差别较大(最小为0.06),而堵河成因的河流裂点上、下游流域HI值差别较小(最大为0.02)。研究成果为宏观定量判定山区谷坡稳定性提供了参考。     

跨河斜交桥梁对山区河流行洪影响试验研究

为探究斜交跨河桥梁对山区河流行洪的影响,以四川省某拟建斜交跨河特大桥为例,利用物理模型试验研究,分析了不同工况下桥梁建成前后的水流流态、流速与水位,桥梁建成后的冲刷深度,以及河势稳定性。结果表明：该类错孔布置的柱式墩斜交桥梁对河道水位、流速影响不大,对工程下游由右岸侧向左斜冲水流有一定阻碍作用,使得主流略向右岸侧有一定调整。桥梁所在河段仍属于河势稳定河段,拟建桥梁对河流行洪影响较小。     

基于无人机倾斜摄影的危岩识别及数值模拟分析

针对峡谷区高陡边坡危岩落石地质灾害分布位置高、突发性强,严重影响该区域工程建设安全的问题,以康定榆林至新都桥高速公路桑达隧道进口高位危岩为例,基于无人机倾斜摄影技术生成三维实景模型以及数字地表模型,全面获取高位危岩的地质地形空间信息,对危岩区进行分区评价与失稳模式分析,通过三维数值模拟对危岩体的运动过程、运动轨迹、冲击能量等进行分析。研究表明：该场地危岩可划分为强烈发育区、中等发育区和高位岩堆区等3个分区,岩体破坏以拉裂-倾倒式和剪切-滑移式为主;失稳岩体主要沿坡面沟槽向下运动,颗粒的最大运动速度接近40 m/s,对下方公路构造物危害严重;综合分析表明危岩Ⅱ区受高位危岩及松散岩堆崩落影响最小,适宜路线方案通行。研究成果可为峡谷山区公路及水电等基础设施建设中遇到的高陡崩塌识别与评价提供借鉴。     

堵头板对直线布筋先张法PC箱梁力学性能的影响

直线布筋先张法预应力混凝土箱梁中的预应力筋不能对梁端混凝土提供预剪力,不能有效控制混凝土斜裂缝的发展。通过在箱梁端部布置混凝土堵头板可以提高梁端截面的抗剪能力,但堵头板的存在会使箱梁内模板不便于拆除,降低施工的便利性,也造成了模板的浪费。为了研究设置箱梁堵头板的必要性和对梁端受力的影响,建立ABAQUS空间箱梁模型,分析堵头板设置与否、堵头板截面形式和厚度的变化分别对梁端附近截面的剪应力沿梁高分布情况的影响。结果表明：在直线布筋先张法预应力混凝土箱梁梁端布置堵头板具有必要性,综合考虑堵头板改善梁端受力性能的效率和经济因素后,建议采取厚度为60 cm的开方孔堵头板。     

基于VMD-Hilbert变换的铁路路基填料振动压实动力响应研究

以京雄城际铁路路基填筑所采用的粗粒土填料为例,开展表面振动压实试验,研究不同振动频率和激振力组合下填料的干密度阈值。随后,采用变分模态分解(VMD)–希尔伯特(Hilbert)变换研究压实过程中振动设备与填料间的非线性动力响应,并基于能量守恒定律分析压实过程的能量变换,利用加速度信号的Hilbert边际谱能量评价填料的压实程度。研究结果表明：填料的干密度在表面振动压实试验中呈现出为“迅速增长,缓慢增长,保持稳定”的变化趋势,且在不同压实工艺参数下,填料所能达到的干密度阈值不同。利用变分模态分解(VMD)算法对加速度信号进行分解,可以精确地识别和分离出基波与各次谐波分量,且不存在模态混叠。分析Hilbert变换得到的加速度信号Hilbert谱和Hilbert边际谱得到压实过程中加速度信号能量在时频域上传播规律,表现为低频基波分量向高频谐波分量的转移。此外,激振头加速度信号的Hilbert边际谱能量与填料的干密度之间存在高度相关的对数关系,采用VMD分解后的振动信号Hilbert边际谱能量评价填料的压实程度是可行的。     

近场地震作用下组合横梁桥塔的悬索桥地震响应研究

在近场地震作用下,为减小桥塔塔身弯矩,悬索桥桥塔创新性地设置波形钢腹板横梁。以大渡河大桥为研究对象,基于横梁拟静力试验数据,建立结构动力数值计算模型并输入不同类型的近场地震动计算结构的地震响应,探究采用波形钢腹板横梁悬索桥的优势和近场效应对结构响应的影响规律。研究表明:采用波形钢腹板横梁的桥塔有自重轻、刚度小的优势,更符合强柱弱梁和强剪弱弯;在高烈度的近场作用下,以波形钢腹板横梁的延性作为抗震策略是合理的。脉冲效应对本桥响应影响较大,因此建议此类型桥梁应重视近场脉冲效应;而上盘效应对本桥的响应小于无近场效应的地震动,故处于上盘的桥梁是更安全的;在横向地震激励下,近场脉冲效应对主塔的位移和弯矩影响较大。     

钢管混凝土混合结构设计原理#br# 及其在桥梁工程中的应用

钢管混凝土混合结构是由钢管混凝土和钢或混凝土通过优化混合而成的一类高性能结构,成为我国强震区桥梁主体结构的优选形式之一。文章简要论述了两种钢管混凝土混合结构的工作机理和设计原理,即：①桁式钢管混凝土结构,由钢管混凝土弦杆和钢管腹杆混合而成的桁式结构;②钢管混凝土加劲混合结构,由内置的多肢桁式钢管混凝土及其外包的钢筋混凝土混合而成的空心结构。文章还论述了钢管混凝土混合结构在桥梁工程中的应用情况,并展望了该类结构的发展前景。