盾构原位拆解附加荷载对管片结构和围岩的影响研究

文章依托新街台格庙矿区1号矿井的主斜井工程,采用锚索作为围岩的支护手段,基于有限差分软件FLAC3D,建立了加固后的盾构原位拆解数值模型,探究出盾构原位拆解过程中附加荷载对管片结构和围岩的影响。结果表明:(1)盾构拆解过程中附加荷载对围岩的影响主要表现为掌子面上方应力场变化明显,塑性区范围增大;围岩的位移整体变化不是很显著,只在受荷吊点位置处有一定的变化;(2)对盾壳的影响表现为在靠近掌子面的吊点位置,盾壳的位移和最大弯矩均呈现下降趋势;在远离掌子面的位置影响不明显;(3)附加荷载对管片结构的内力和位移结果影响较小,影响范围集中在紧临拆解段的部分结构,规律为随着荷载向后部移动,管片结构中最大弯矩和位移稍微增大。     

千斤顶过大荷载作用管片裂纹扩展规律探析

在上软下硬不良地层施工,通常增大千斤顶荷载避免盾构机被困,千斤顶荷载过大导致管片应力集中,引起管片开裂,对盾构隧道长期安全性影响显著。文章基于扩展有限元理论,运用ABAQUS有限元软件建立管片精细化三维模型,并对裂纹形态特征、裂损机制、扩展规律、扩展路径进行分析。研究结果表明:千斤顶过大荷载作用,管片因最大拉应力超过材料极限抗拉强度而开裂,初始裂纹出现在管片中部内弧面上边缘,裂纹形态为内、外弧面与顶面的大范围网状裂纹。裂纹长度扩展呈现台阶式递增的特点,裂纹扩展可以分为三个阶段,第二阶段裂纹扩展最迅速,第三阶段管片发生区域性压溃破坏。     

纳米C-S-H晶核对水泥浆体流变性能的影响

纳米C-S-H晶核由于对水泥早期水化的显著加速效果逐渐被广泛用作早强剂,通过流变仪测试掺纳米C-S-H晶核水泥浆体的塑性黏度、动态屈服应力、静态屈服应力和触变性,以研究纳米C-S-H晶核对水泥浆体流变性能的影响。结果表明：纳米C-S-H晶核掺入水泥浆体后,水泥浆体塑性黏度、动态屈服应力、静态屈服应力和触变性均随之增加,掺量越大,增加越多。水灰比对水泥浆体的流变性能也具有显著影响,水灰比越小,浆体的塑性黏度、动态屈服应力、静态屈服应力和触变性越大。     

复合地层盾构隧道管片施工病害特征及成因分析

上软下硬复合地层盾构隧道施工,极易发生管片裂损病害,对盾构隧道长期安全影响显著。以某地铁盾构隧道为依托,针对施工阶段管片裂损情况进行了大量现场调查,总结归纳了管片裂损分布规律及裂损特征。在此基础上,采用理论分析和扩展有限单元法,系统分析了管片裂损的成因机制。研究结果表明:盾构隧道管片衬砌裂损按照所占比例由大到小依次为环向区域性剥落、纵向裂纹、边角部裂损,环向区域性剥落和纵向裂纹属于结构性裂损,边角部裂损属于材料性裂损。纵向裂纹与千斤顶推力和接触面不平整有关,其产生及扩展多沿千斤顶推力分界面分布,裂纹扩展是能量积累—释放的往复过程,表现出台阶式渐进递增的特点,开裂机制为受拉破坏。环向区域性剥落与环间错台有关,与榫槽径向允许位移量8 mm相等的错台高差是管片发生环向区域性剥落的临界值。在上软下硬复合地层采用错缝拼装进行盾构隧道施工时,应避免使用带榫管片或减小管片榫槽深度。     

生化发光分析仪最优检测路径的动态规划算法研究

生化反应发光信号随时间变化较大,生化发光分析仪矩阵微孔板检测位点多、密度高,检测过程耗费较多时间.因此,寻求最优检测路径缩短检测时间可显著降低检测误差.本文基于动态规划法研究生化发光分析仪最优检测路径,通过建立与检测过程具有时空一致性的数学模型,将微孔位点检测过程转化为一个多阶段决策过程,在此基础上利用最优化分析,将决...     

空间插值法在区域地下水质量评价中的应用改进研究

由于地下水的储存与运移特性及实际条件的限制,人们在对其进行观测时只能得到有限的监测结果。在进行区域地下水质量评价时,需要借助已知点信息进行空间插值来对未知点水质空间分布特性进行估计,然后评价整个区域地下水质量类别。本文首先指出传统的方法在空间插值中的不足,后提出应根据离子组分的分布特征来选择不同插值模型,同时在进行插值时应根据地下水流场来修正插值各向异性参数来提高插值精度。最后选择北京怀柔应急水源地地区进行验证,结果表明改进后的插值方法较传统插值方法提高了精度,同时改善了区域地下水质量评价结果的合理性和可解释性。     

医工融合专业传感器课程思政教学研究

为深化新时代学校思想政治理论课改革创新,本文根据医工融合专业传感器课程具有前沿性、科技性等容易吸引年轻人的特点,开展传感器课程与思政教育协同教学研究,引导学生实现专业知识获取与价值引领的统一。论文阐述了协同教学的必要性、目标和建设内容,通过深度挖掘传感器专业课中的思政元素、构建多样性的思政素材资源库和采取灵活的教学形式,建立合理有效的协同教学体系。     

盾构机滚刀刀圈体轧环工艺研究及模具设计

针对异形截面环件在实际轧制过程中影响因素较多、规律复杂、环件质量较难保证等问题,结合径向轧环轧制特点,提出径向封闭轧制成形工艺。以异形截面盾构机滚刀刀圈体为研究对象,借助立式轧环机、1000 t压机等设备,从工艺方案制定、轧制工艺参数选择、坯料形状设计、模具结构设计、轧制孔型安装调试等方面对轧环质量的影响进行了分析。结果表明：当轧制比为1.2～4.0、环件毛坯与锻件体积近似相等、环坯各截面圆滑渐变、毛坯内孔上下端面设置倒角,并且于轧制前将导向轮尽可能靠近环件、轧制后驱动辊多轧制几圈予以修型,可以消除环件的毛刺缺陷,提高了环件的综合力学性能、缩短生产周期、降低生产成本。     

拼装方式对大断面越江电力盾构隧道 结构内力的影响

针对大断面电力盾构隧道穿越长江时管片拼装方式对隧道结构内力影响显著的问题,以苏通GIL综合管廊工程盾构隧道衬砌结构为研究对象,利用梁-弹簧模型模拟管片结构,采用荷载-结构模型计算管片结构荷载,对不同拼装方式下衬砌结构力学行为进行研究,分析了拼装方式对输电盾构隧道结构内力的影响效应。结果表明:错缝拼装控制管片结构内力,通缝拼装控制管片变形量; 通缝拼装的受力性能要优于错缝拼装,但通缝拼装的变形更大,在施工时要根据使用要求进行选择,同时管片结构力学行为在不同拼装方式下是不同的,与封顶块的位置、错缝角度、目标环的环向和纵向接头的位置有关; 拼装方式对管片最大变形量、最大正弯矩、最大负弯矩影响较大,对管片最大轴力影响较小; 在错缝拼装时,尽量避免错缝角度为180°,最理想的错缝角度在32.7°～81.8°之间; 所得结论可为输电盾构隧道管片拼装方式的选择提供借鉴和参考。     

盾构隧道错缝拼装管片衬砌局部原型结构破坏试验

为探明盾构隧道管片衬砌的局部破坏特性,定量评价结构的安全状态,选取考虑前后环错缝拼装组合的原型管片结构局部构件进行加载试验研究。详述结构裂缝的发展、主应力的分布、螺栓的受力与管片内力、变形以及接缝张开、错台的关系,揭示结构的破坏机理,并采用数值计算对试验结果进行验证。研究结果表明：结构初始裂缝出现在中间环内弧面靠近相邻环接缝处,并发展成为最终破坏的主裂缝。在恒定截面轴压比、增大偏心距的加载方式下,结构中部为压弯破坏,两侧为压剪破坏。试件接缝并未发生破坏,张开量较小,错台量较大,手孔附近应力集中较为严重。错缝构件的破坏机理可归纳为：结构刚度较大的区域首先开裂,导致整体刚度重分布,之后刚度较大的区域继续开裂,如此循环,直至结构变形过大发生破坏。可将裂缝宽度、接缝错台量与控制截面竖向位移作为结构安全的评价指标。