地震动时频分析在隧道动力响应分析中的应用

为了了解影响隧道动态内力峰值出现位置的相关因素.利用希尔伯特—黄变换,对E1 Centro等4条天然地震波和某隧道人工波(简称LBG地震波)进行了时频分析,结果表明:1)地震波各频段内所含能量的大小是影响隧道动态响应的主要因素;2)地震波中所包含的瞬时能量和总能量在时域上的分布决定了隧道内力及塑性应变最大峰值的出现时间;3)隧道内力峰值及最大塑性应变出现的位置与隧道断面形状及周围介质对衬砌的约束状态有关,与地震波的类型无关.     

混凝土深受弯构件力学性能分析与裂缝宽度检测

为保证混凝土深受弯构件的服役寿命,分析了其在载荷作用下的力学性能,并检测其裂缝宽度。在制备4种不同剪跨比的混凝土深受弯构件后,制定加载方案。然后基于有限元模型分析构件在载荷下的应力分布情况,并通过构件受剪分析模型计算混凝土深受弯构件的受剪承载力,同时利用拉压杆模型检测裂缝宽度。试验结果显示：剪跨比能够直接影响构件的力学性能。剪跨比为0.26、载荷达到600 kN左右时,跨中位移最高值为8.6 mm;剪跨比为1.04、载荷为300 kN左右时,跨中位移达到12.5 mm,构件从剪切破坏状态变化成剪弯破坏;根据构件裂缝之间的受力情况,可以准确获取裂缝最大宽度值;剪跨比较大时,构件裂缝较宽位置,大部分均位于支座附近。     

冻融作用下BFRC轴向拉伸本构模型研究

设计了5组不同玄武岩纤维体积掺量(0、0.1%、0.2%、0.3%和0.4%)的混凝土试件,并对其进行了冻融循环试验和轴向拉伸试验。结果表明,玄武岩纤维提高了混凝土的轴向拉伸强度,纤维掺量越大,峰值应力越大,峰值应变也相应提高,试件表现出较好的延性破坏特征。冻融循环过程降低了混凝土轴向拉伸强度,而玄武岩纤维可以减弱混凝土的冻融损伤。玄武岩纤维的最佳体积掺量为0.3%。通过对试验数据进行拟合,得到了玄武岩纤维混凝土(BFRC)的轴向拉伸应力-应变本构关系和冻融损伤演化方程,并在此基础上建立了BFRC在冻融环境下的轴向拉伸应力-应变本构模型。     

玄武岩纤维增强再生混凝土正交试验与强度预测

对影响玄武岩纤维增强再生混凝土(BFRRC)强度的水胶比、再生粗骨料替代率、玄武岩纤维掺量和玄武岩纤维长度4因素进行了四因素三水平正交试验设计,研究了4种因素对BFRRC强度的影响规律,利用卷积神经网络对BFRRC的强度发展进行了预测研究。结果表明:水胶比越低,相应的混凝土强度越高;随着再生粗骨料替代率的增加,再生混凝土抗压与抗折强度先降低后提高;掺入玄武岩纤维后,再生混凝土的抗折强度明显提高,而抗压强度则随纤维掺量的增加先提高后降低;综合BFRRC强度的影响因素与再生骨料的循环经济要求,确定其最优配比为A_1B_3C_3D_3;建立了卷积神经网络BFRRC强度预测模型,预测结果与实测值十分接近,可以作为BFRRC配合比设计的参考。     

基于神经网络的预应力混凝土梁挠度预测研究

对于受拉区仅配置预应力钢绞线的高强混凝土梁,在正常使用荷载作用下,当截面出现开裂以后,GB50010-2002<混凝土结构设计规范>给出的挠度计算方法已经不再适用.针对这一现象,首先通过理论分析,找出影响预应力混凝土梁挠度的主要因素,在此基础上,分别以影响因素和挠度为输入、输出,建立预测预应力混凝土梁挠度的优化BP神经网络模型.然后,针对所建模型,输入一定量的实测数据样本,进行网络的训练、学习和调整.仿真计算的结果表明,应用人工神经网络的方法,进行预应力高强混凝土梁挠度预测分析是可行的,而且与我国现行规范公式计算结果比较,梁开裂后的预测结果更加接近实测数据.     

冻融循环下BFRPC断裂性能损伤分析

以5种不同的玄武岩纤维体积百分比掺量(分别为0、0.1％、0.2％、0.3％、0.4％)设计5组试件,对玄武岩纤维增强透水混凝土(BFRPC)试件进行不同次数(分别为0、25、50、75、100、125次)的冻融试验,再利用三点弯曲法对透水混凝土试件进行加载.试验结果表明:掺加玄武岩纤维后,透水混凝土的断裂韧度和断裂能均明显提高.在0.3％掺量以内,BFRPC的断裂韧度和断裂能随纤维掺量增加而增加,纤维掺量提高至0.4％时,BFRPC断裂韧度和断裂能则略有下降;冻融循环导致透水混凝土的断裂韧度和断裂能明显降低,而玄武岩纤维对于透水混凝土的冻融损伤具有比较明显的抑制作用;BFRPC断裂韧度和断裂能的冻融损伤与冻融循环次数之间的关系均可以用幂函数y=axb来表示.同等条件下,BFRPC断裂韧度的拟合系数b值大于断裂能的拟合系数b值.     

全再生废砖骨料混凝土导热系数试验分析与预测

以3种不同的再生废砖粗骨料替代率(40%、70%、100%)和再生废砖细骨料替代率(40%、70%、100%)设计7组试验,对再生废砖骨料混凝土导热系数进行试验和分析。试验结果表明:提高再生废砖粗骨料替代率可降低再生废砖骨料混凝土导热系数;在再生废砖粗骨料替代率为100%的基础上,增加再生废砖细骨料的替代率,则再生混凝土导热系数持续下降,其中全再生废砖骨料混凝土导热系数最低,相比普通混凝土降低幅度为57.52%;定义了再生废砖骨料影响系数G,G值越大,再生混凝土导热系数越低;研究了再生砖骨料混凝土导热系数的变化机理,在Hasselman-Johnson模型基础上,提出了再生废砖骨料混凝土导热系数修正公式,计算预测值与试验值吻合良好。     

洞室间距对双洞山岭隧道地震动力响应影响分析

近年来地震活动频繁,强震导致部分隧道地下结构损坏,而当前国内对隧道地下结构的抗震研究不足,特别是对不同间距下的双洞隧道的抗震研究更少,因此,亟需对此问题进行深入研究.本文以高烈度区雅泸高速公路为研究背景,运用FLAC3 D数值计算方法,结合隧道震害调查统计,对不同间距下的双洞隧道地震响应进行系统研究.结果表明:沿室间距...     

V级浅埋围岩隧道复合式衬砌钢拱架榀距分析

为了探究V级围岩浅埋段复合式衬砌钢拱架的合理榀距,保证工程的经济性与安全性,结合中原路西延上街辘把坡至巩义S237快速通道韩门隧道工程实例,选取有代表性的断面,采用理论计算和数值分析法,结合现场的变形监测数据分析结果,对该隧道V级围岩段的钢拱架榀距进行了安全性评估.结果表明,在该条件下钢拱架设计榀距的安全储备过于充足、设计偏保守,施工图设计的钢拱架支护参数可以再作适当的优化调整.     

韩门大断面隧道预留核心土法施工中软弱围岩变形预测与控制

为研究核心土法施工中软弱围岩超大断面隧道结构变形规律,以韩门大断面隧道为依托,采用三维数值分析与现场监控相结合的手段,研究了环形开挖预留核心土法对软弱围岩超大断面隧道围岩变形的影响,并通过研究隧道分部开挖进尺对拱顶竖向沉降和横向位移的影响,确定了合理的开挖长度和支护要求。计算结果表明：预留核心土可以有效减少掌子面的挤出变形,对约束围岩竖向沉降与横向位移有重要作用,拱部核心土留设长度应不小于4 m;上台阶拱部开挖是引起隧道围岩变形的重要因素,施工中超前下台阶开挖不宜大于20 m;仰拱闭合施工对控制变形也有重要作用,工作中应及早封闭仰拱并浇筑二次衬砌。