厦门翔安海底隧道开挖围岩应力与位移监测分析

针对海底隧道开挖后的复杂受力状况,采用围岩变形控制理论作为隧道施工工艺的安全控制标准.在厦门翔安海底隧道的A1标段主隧道F4风化深槽施工现场,埋设应力盒与多点位移计,对隧道开挖后围岩应力与位移进行测试,分析围岩应力与位移规律的非线性关系,在此基础上对围岩稳定状况做出初步评价,认为工程所采用的先注浆、后爆破开挖的施工工艺切实可行.     

基床系数法在支护桩计算中的应用

推导了悬臂式支护桩的内力与位移计算公式,可用来计算支护桩任意截面的内力与位移,实践证明：相比传统的静力平衡法,弹性地基梁法能够反映支挡结构与土的相互作用,弹性地基m法在支护桩的内力、位移的计算中是比较合理的,目前工程界已广泛应用。     

考虑位移影响刚性挡土墙主动土压力分析

基于库仑土压力理论和Dubrova压力重分布法,提出一种改进的重力式挡土墙主动土压力分析方法。该方法能反映挡土墙变位模式和位移大小的影响,还能考虑和挡墙位移相关的墙后填土发挥的内摩擦角对土压力分布的影响。分析结果表明,随着挡土墙顶位移的增大,墙后填土达到极限平衡状态的区域逐渐增大,墙后土压力逐渐减小;只有当墙顶位移充分大时,才能达到库仑主动极限平衡状态,相应的土压力等于库仑主动土压力。     

地震和波浪力共同作用下桥墩的动力响应研究

波浪力作用采用非线性的Morison方程,而桥墩按剪切模型进行离散,建立了桥墩在地震和波浪力共同作用下的非线性动力方程,并采用时程迭代法计算分析,发现不考虑流固耦合时桥墩的动力响应计算结果明显小于考虑流固耦合时的计算结果。因此,在地震、波浪力共同作用下,考虑流固耦合更符合实际情况。     

以位移为基础的连续梁桥抗震设计

以4跨连续直桥为背景,在地震作用下,其横桥向的弹塑性位移需求和弹性位移需求分别由非线性时程分析方法和弹性反应谱分析方法计算得到;然后采用参数统计分析方法对弹塑性位移需求和弹性位移需求的比值进行了研究。结果表明,对于主要振型周期相对较长的桥梁,其弹塑性位移需求与弹性位移需求接近,可采用相对简单的弹性分析方法(如弹性反应谱分析)得到的位移需求,近似代表地震作用下结构的弹塑性位移需求,进而简化了连续梁桥基于位移的抗震设计。     

局部肘节消能装置的减振机制分析及其优化控制

传统的肘节式位移放大机构可以增大阻尼器变形从而提高结构减振效率,但其需占据较大空间,且相关的基于小变形假设的位移放大系数理论公式不能反映放大系数时变特性,难以实现几何构造优化。为此,提出一种以黏滞阻尼器为阻尼元件的局部肘节消能装置,其具有占用空间小、布置灵活等特点。基于几何关系推导局部位移放大系数解析解,并对其进行参数分析。分析结果表明：局部凸肘节消能装置的位移放大能力随下连杆与水平面夹角增大而增强,而局部凹肘节消能装置则与之相反;局部凸肘节消能装置的最优下连杆长度与装置高度之比位于［0.7,1.3］区间内,局部凹肘节消能装置的该比值约为0.7。根据改进D值法提出适用于框架结构的局部肘节消能装置层间位移放大系数计算方法。以消能装置在外部激励下最大侧移为基础,给出了针对层间位移放大系数的优化步骤,并通过算例分析验证局部肘节消能装置的可行性和几何优化方法的有效性。采用所提优化方法进行局部肘节消能装置设计,可有效增强其位移放大能力和振动控制效果。     

钻头优化模型试验研究

为得到最优的螺旋挤扩钻头型式,设计加工了不同型式的模型钻头及相关试验装置,并选择合适的材料作为钻入介质,通过不同型式模型钻头的钻入试验,研究了钻头螺距、螺纹形状等参数对钻头成孔扭矩的影响。试验结果表明水泥拌合土可作为螺旋挤土模型钻头的钻进介质;在相同成孔条件下,钻头钻进所需成孔扭矩随螺距及钻型呈明显变化,在实际工程应用中应根据地层条件选择较为优化的钻头。螺旋挤扩钻头钻进成孔模型试验可以方便、直观地定性实现螺旋挤扩钻头的初步优化工作,为选择所需成孔扭矩最小的最优短螺旋挤扩钻头提供设计依据。     

过江隧道深基坑中SMW工法加钢支撑围护结构现场监测分析

 杭州庆春路过江隧道是“钱江第一隧”,其江北岸基坑是典型的粉性土基坑,最大开挖深度16 m,主要采用SMW工法(劲性水泥土搅拌连续墙)加钢支撑的围护结构体系,围护桩最长达27 m。基坑开挖过程监测数据表明：围护桩的最大水平位移与开挖深度及时间密切相关,支撑的架设及内部结构能很好限制桩体变形;气温、降雨等外界条件的变化对支撑轴力的影响较大,临近基坑支撑的拆除也会产生重大影响;钢支撑轴力均未达到设计值,应对设计方案进行优化;基坑降水及由此引发的渗流会改变土体有效应力,是基坑周围地表沉降的主要原因,同时相邻基坑的施工也会产生一定影响;地下水位的变化能很好反应围护桩的止水效果,可作为判断基坑是否出现漏水的指标。对于粉性土基坑,有效控制基坑周围水的变化,对保持基坑安全有重要意义。     

桁梁局部破断试验中动位移的数字图像测量

将数字图像测量技术应用于桁梁结构局部破断试验中结构动位移的测量。对目标测点标记亮斑并布置对比度较强的背景,采用高清晰摄影机在结构破坏过程中采集图像,使用Matlab编制程序对目标点亮斑进行识别,计算其在图像中位置的变化并输出目标点位移曲线。试验结果显示,按该方法可获得符合实际的测点位移数据,具有较高的可行性;另经静载试验验证,可获得相对于破坏试验中较大位移而言可接受的精度。     

隧道位移实时监测系统的软件实现

从软件模块构成、软硬件接口的实现、不同精度级别的时钟中断实现等方面探讨了隧道位移实时监测系统的软件实现,以提高人们对隧道位移实时监测系统的认识,推广该系统的应用。