摘要：现有嵌岩桩桩-岩结构面力学特性研究中很少考虑胶结力作用,在考虑桩-岩界面胶结作用的基础上,提出了完整的嵌岩桩桩-岩界面剪切机理,即包括胶结破坏、滑动剪胀及剪切滑移3部分,且嵌岩桩侧摩阻力主要由胶结力和摩擦力构成。根据桩-岩界面剪切不同阶段的力学特性,建立完整的桩-岩界面剪切本构函数,并推导出其荷载传递方程。基于所获得的解答,深入探讨桩侧摩阻力和桩身轴力随深度变化的分布规律,并从理论上解释桩侧摩阻力单、双峰值分布现象。分析结果表明,桩侧摩阻力峰值沿桩身分布并不存在传统观点认为的0.15l及0.75l固定分布位置,且侧摩阻力双峰值沿桩身分布位置均随桩顶荷载增大而向下移动,当荷载超过某一临界值后,表现为单峰值分布。工程实测数据与理论计算结果的对比分析进一步阐述了理论解的合理性和可行性。

摘要：为研究变量相关性对桥梁时变地震易损性的影响,引入Nataf变换和均匀设计,提出了一种考虑变量相关性的桥梁时变地震易损性分析方法。以一多跨连续梁桥为研究对象,基于OpenSees建立其非线性分析模型,考虑氯离子侵蚀引起的钢筋直径及面积的退化,基于OpenSees截面非线性分析及单条地震波的非线性地震响应分析,探讨了氯离子侵蚀对桥梁抗震能力和地震需求的影响。然后,考虑桥墩、铅芯橡胶支座(LRB)、板式橡胶支座(PETB)和桥台等构件的地震损伤,建立了桥梁时变地震易损性曲线;最后,针对结构参数变量相关性对桥梁抗震能力、地震需求和时变地震易损性曲线的影响进行了定性分析。研究结果表明:①氯离子侵蚀会导致桥墩截面极限抗弯承载能力下降,而截面极限曲率、延性能力却略有提升;②考虑由氯离子侵蚀引起的纵筋锈蚀后,桥梁墩底截面弯矩需求有一定程度的下降,而墩顶位移和墩底截面曲率延性需求却有所增大,桥梁在不同损伤状态下的损伤超越概率会随服役时间的增加而增大;③该方法可较好处理结构参数变量相关性,并且考虑变量相关性后,在全寿命设计基准期内,桥墩截面极限抗弯承载能力有所提升,而墩顶位移、墩底截面弯矩和曲率延性需求则有一定程度的下降;④忽略变量相关性条件的影响,可能会高估桥梁结构的时变地震易损性。

摘要：为确保某大峡谷玻璃桥及配套工程建设的安全,基于有限元方法对大峡谷两侧陡立岸坡及拉锚处进行稳定性分析,并对最初设计时的桥址位置是否适宜建设该工程进行评价。采用三维有限元软件,结合现场岩土工程条件,对玻璃桥桥址边坡在天然状态下和桥梁荷载条件下的位移、应力状态进行数值模拟,获得坡体在玻璃桥荷载作用下塑性区的分布规律。研究结果表明:所计算桥址的位置在外力作用下处于欠稳定—不稳定状态,建议改变桥址设计位置或对不良地质作用发育区域的岩体进行加固治理,为某大峡谷玻璃桥的进一步设计提供参考。

摘要：为保证隧道安全运营以及减少测量人员工作量,研究隧道中间段亮度分布特性及其最少测量数量。依托基于长余辉发光涂料照明的隧道工程实例,路面纵向亮度测量值之间存在差异,遂建立光学仿真模型分析其原因,采用皮尔逊检验法得出隧道中间段沿纵向的亮度测量值服从正态分布,且最少测量33组数据即可得出其总体分布特性。经验证,该结论同样适用于普通照明方式的隧道。在保证亮度测量数量可判断隧道是否运营安全的前提下减少了测量人员的工作量,具有一定现实意义。

摘要：通过对大量嵌岩桩现场试桩资料的统计分析得出,试桩荷载下软岩嵌岩桩承载特性主要表现为端承摩擦桩,亦具有摩擦端承桩或端承桩的特性;嵌岩桩侧阻与端阻的发挥是异步的,即侧阻先于端阻发挥,建议将侧阻和端阻分别取不同的安全系数来设计单桩竖向承载力;嵌岩桩的破坏特征表现为突然破坏,破坏的原因有2种:①桩体发生破坏;②桩的嵌岩部分发生破坏,发生破坏的位置有桩岩界面、桩周围岩;现场试桩资料表明,即使是软岩嵌岩桩其破坏形式亦有可能是桩体材料破坏,因此,嵌岩桩设计时,尚应考虑桩身强度对其承载力的控制作用;最后对现行各行业规范进行了分析,指出一些仍需完善和探索的地方。

摘要：结合模态区间分析及响应面的相关理论,提出一种新的不确定性参数识别方法,即模态区间逆响应面法。首先,以有界区间数来量化结构参数的不确定性,通过合理的实验设计确定样本数据;然后,以响应为输入,设计参数为输出,采用逐步回归分析构造设计参数与结构响应的模态区间逆响应面模型,进而直接在模态区间逆响应面模型上进行模态区间运算,即可识别材料参数的变异性区间;最后,采用一组钢板模态实验来验证所提方法的可行性及可靠性。结果表明:所提方法可准确识别钢板材料参数的取值区间,有效地解决多重变量区间运算存在的区间过估计问题,识别过程避免区间迭代优化,具有较高的计算效率。

摘要：根据常法向刚度条件下结构面剪切力学特性研究嵌岩桩的荷载传递机制。考虑桩–岩界面胶结作用,提出完整的嵌岩桩桩–岩界面剪切机制,即包括胶结破坏、滑动剪胀及剪切滑移3部分;根据桩–岩界面不同剪切阶段的力学特性,建立完整的桩–岩界面剪切本构方程。基于结构面剪切力学特性,从理论上分析嵌岩桩桩侧阻力强化效应的产生机制。研究结果表明,桩侧阻力增强效应在整个桩侧都有发生,但在桩端附近桩侧最为明显。在机制分析的基础上,提出考虑桩侧阻力强化效应的嵌岩桩竖向承载力理论计算方法,该法计算模式明显有别于传统桩基规范算法。工程算例对比分析结果表明,该方法计算值比桩基规范传统算法计算值更接近于现场实测静载试验结果。这一算法可为嵌岩桩设计与应用提供新的思路。

摘要：贵州赫章特大桥主墩高195 m,由20根直径2.5 m、长40 m的嵌岩桩支撑。桥区范围内地质条件较为复杂,为了掌握此复杂地质条件下嵌岩桩受力特性、桩侧阻和端阻分布及其变化规律,建立嵌岩桩单桩和群桩的三维有限元分析模型,开展超大直径嵌岩桩单、群桩的分析和研究,获得了一些有价值的结论:对于覆盖层深厚的超大直径嵌岩桩基础,覆盖层分担一定比例的桩顶荷载,若在设计中忽略覆盖层的影响是不经济的;嵌岩桩侧阻与端阻的发挥并非同步,即侧阻先于端阻发挥;合理的嵌岩深度有利于调动整个嵌岩段的侧阻发挥和提高端阻和覆盖层侧阻荷载分担比。

摘要：为研究斜拉桥锚拉板结构的疲劳性能，以一座叠合梁斜拉桥为例，采用最新钢桥规范的疲劳荷载模型加载并按雨流法处理计算了疲劳荷栽谱，结合空间实体有限元模型，识别了锚拉板的典型构造细节并获得疲劳应力谱；在典型构造细节处引入初始表面裂纹，计算了裂纹尖端的应力强度因子，回归分析得到应力强度因子与裂纹尺寸的关系式，代入Paris公式积分得到了各典型构造细节的疲劳寿命，从而建立了基于断裂力学的锚拉板疲劳寿命分析方法．研究结果表明：基于断裂力学方法得到的锚拉板疲劳寿命超过了100年，满足设计及使用要求；裂纹初期扩展很慢，当尺寸达到10mm时，已消耗了60％～80％的疲劳寿命，应及时加以补强．

摘要：为更为详细地探讨山区土石混合体的力学特性,综合考虑含石量、含水量与岩石完整性等因素的影响,采用正交试验方法对土石混合体填料的大型三轴剪切试验进行设计,并运用邓肯-张模型对得到的三轴试验参数进行反演研究。结果表明:土石混合体中影响内摩擦角的因素从大到小分别为含石量、含水量、岩石完整性;试件在各围压下剪切时,开始阶段偏应力与轴向应变近似成比例关系;当轴向应变超过2%时,偏应力增长速率减小,呈现出明显的应力-应变非线性;当混合体达到最大偏应力之后,仍可以保持在增加轴向应变的同时,偏应力不减小,表明土石混合体材料的软化特性不明显;含石量对试样体应变的影响较含水量与岩石完整性更显著,在含石量较低时体现为剪缩性,含石量较高时更多体现为剪胀性;邓肯-张模型的拟合结果与大三轴试验数据的相似度较好,表明邓肯-张模型能模拟土石混合体在不同围压下的应力-应变关系。