摘要：针对盾构隧道施工过程中的盾构轨迹动态纠偏难题,综合分析盾构姿态影响因素,提出盾构轨迹空间S形曲线纠偏方法。依据隧道设计轴线、盾构姿态、盾构尺寸、施工参数等信息,从盾构当前位置开始,结合管片环排版优化算法对盾构轨迹进行预测纠偏,确保盾构逐环切向返回隧道设计轴线指定位置,并给出最佳拼装点位下盾构姿态、管片排版预测控制参数的量化值。集成上述研究成果研制了同济曙光盾构隧道动态纠偏分析软件,通过软件与盾构测量系统数据自动对接,实时对盾构运动轨迹进行动态纠偏,输出预测管片环最佳拼装点位及相应盾尾间隙等施工控制参数。工程应用表明,动态纠偏算法综合考虑盾构当前的状态,适用于不同姿态和轴线线型,结果合理、可靠、通用性强。

摘要：梁-弹簧模型在管片衬砌结构计算中应用较广泛,目前接头刚度取值方法主要有模型试验法及经验取值法,模型试验法耗时长、成本高昂,而依据经验取值难免存在一定主观性。鉴于此,利用C++编程语言,基于遗传算法开发了盾构隧道管片结构位移反分析程序,首先通过弹性模量值反演算例,得出反演值与理论值误差为1.4%,验证了算法和程序的可行性。利用程序将反演接头刚度值与实际设计案例管片接头刚度值进行对比,反演计算结果表明:正弯矩下管片环向接头转动刚度值反演误差为2.6%,负弯矩下管片环向接头转动刚度值反演误差为4.3%。

摘要：当前盾构隧道管片结构图绘制主要依靠设计人员借助CAD绘图软件实现,其流程复杂,难以精准、快速实现管片结构立面图、剖面图等绘制。在明确管片结构出图需求基础上,通过研究DXF文件组码格式,定义基本图元,结合盾构隧道管片结构几何参数特点,对管片结构各构件进行参数化设计。基于几何布尔运算,提取管片结构轮廓并确定各构件位置,将各构件拼装组成完整结构图。利用C++编程语言,基于面向对象的思想进行模块化设计,开发管片结构自动出图软件,自动生成管片结构图,研究表明其精度高、速度快,提高了设计人员的生产效率。

摘要：在盾构隧道的建设和运营中,往往很难快速准确地通过测量获得盾构隧道管片结构的强度及外荷载,为了快速、准确地获取盾构隧道施工期和运营期的力学参数,基于盾构隧道管片的精确测量数据对结构的强度参数及外荷载参数进行反演的方法得到广泛应用。基于阻尼最小二乘法(Levenberg-Marquardt法,简称L-M法),对盾构隧道荷载结构法模型中的结构强度参数及外荷载参数进行了反演研究,基于同济曙光三维有限元平台研制了相应的参数反演软件,并对比了遗传算法、单纯形法与阻尼最小二乘法的特点和异同,讨论了多参数反演过程中的多值问题。最后结合实际工程案例,对局部荷载值和地层弹簧受压刚度进行了反演分析,都得到了稳定的结果。研究结果表明,基于阻尼最小二乘法对盾构隧道结构强度和荷载参数反演的结果较为稳定可靠,可为盾构隧道结构施工和维护工作中的参数确定提供计算方法。

摘要：基于数值模拟分析，在均匀流的作用下，提出考虑结构动力特性的圆柱体流固耦合升力谱模型，采用威布尔分布模型，以结构的特征长度、约化速度和固有频率作为模型参数，使用Matlab软件进行拟合，对比分析表明该涡激升力的频谱表达式是较准确的。

摘要：传统挖填方计算根据经验估算开挖回填后体积的变化量,计算结果偏差较大,故而所确定的设计标高不准确,影响工程建设的工期和成本。本文利用钻孔数据、剖断面、地层信息等多源地质数据,建立了三维地质不规则三角形网格(TIN)模型,并在此基础上考虑了不同土体的可松性系数,改进了挖填方计算方法。工程实际算例表明,基于改进的挖填方计算结果与实际较为吻合。因此该算法简单高效,计算结果准确,具有良好的工程应用价值。