摘要：为了衡量隧道锚夹持效应发挥作用的大小,本文通过分析隧道锚的承载特性,提出用隧道锚的夹持效应系数和峰值承载力作为夹持效应指标,并利用Mohr-Coulomb准则对二者的表达式进行了推导;对普立特大桥隧道锚进行了有限元分析,通过对其应力、塑性区等指标的分析来计算其夹持效应指标来对其适用性和准确性进行验证;对不同位移状态下的夹持效应系数进行分析,并结合位移、荷载、承载力和夹持效应系数对隧道锚的设计提出建议。研究结果表明:公式计算结果、有限元分析结果及现有研究结果间的误差小于10%,所得公式具有良好的适用性和准确性;在荷载不变的情况下,隧道锚的夹持效应系数随着承载力的减小而呈增大趋势,说明适当降低隧道锚的承载力有助于夹持效应发挥作用,隧道锚也更满足其保护环境、资源节约的特点。研究结果可为隧道锚的设计提供依据。

摘要：针对预应力超高性能混凝土-普通混凝土(UHPC-NC)组合梁结构的优化设计,提出了基于改进的自适应遗传算法的结构优化设计方法。优化设计以材料成本最小化为优化目标,以组合梁截面参数作为优化设计变量,并结合承载力及变形等约束条件,建立预应力UHPC-NC组合梁的数学模型。通过优化算例表明,改进的自适应遗传算法具有较好的极值寻优能力和收敛性能。利用自适应遗传算法搜索求解预应力UHPC-NC组合梁最优设计参数,优化结果表明:优化后得到的组合梁截面参数取值合理,满足约束条件要求。

摘要：针对锚索式悬浮隧道的结构特点,提出锚索突然失效作用下结构动力响应分析与安全设计的技术框架。采用ABAQUS有限元软件建立了断索发生前悬浮隧道在管体剩余浮力、锚索预张力作用下的初始状态;在有限元程序中进行了悬浮隧道跨中截面单根锚索骤断时的动力响应分析,得到了结构振动过程中的响应最大值以及断索后剩余结构的内力重分布形式,并分别采用动力放大系数、冲击系数评估了剩余结构承受的断索冲击效应。进而提出基于动力放大系数、冲击系数的结构响应简化分析方法,与动力计算结果进行了对比。结果表明:对部分锚索施加预张力,使得悬浮隧道恒载作用下初始受力状态更为合理;局部断索引起的结构振动非常明显,导致断索截面附近管体的较大变形;结构安全设计时,取动力放大系数为2.0对悬浮隧道管体位移、弯矩进行分析较为适用,取冲击系数为1.8预测断索过程中剩余锚索最大索力,安全储备更高。

摘要：针对隧道式锚碇的力学特性,将国内外对夹持效应、破坏机制和稳定性、承载能力、地震作用下的动力响应4个方面的研究成果进行了综述。隧道锚(TTA)在夹持效应作用下可以抵抗主缆传来的巨大拉拔力;在夹持效应基础上可以推导出其承载能力计算公式,而围岩力学参数、锚塞体的楔形角、埋深等因素会对其承载力有不同程度的影响;隧道锚的破坏是自锚塞体底部与围岩的胶结面起,呈喇叭状向上发展;在地震作用下,隧道锚的前锚面的变形大于后锚面。结合已有的研究内容,对隧道锚力学特性未来的研究方向进行了展望。

摘要：斜拉索的涡激振动起振风速低,发生频繁,可能造成斜拉索的疲劳破坏,因此,斜拉索涡激振动的控制措施研究和设计十分重要。根据斜拉索涡激振动机理,提出O型套环这种气动措施来控制涡激振动,通过风洞试验,比较了标准斜拉索和套环斜拉索的涡激振动响应,研究了套环几何参数对斜拉索涡激振动的控制效果和影响规律,并初步分析了抑制振动的机理。结果表明:套环可以有效抑制斜拉索涡激振动,不同试验参数套环可将原振幅减小13%~98%;从总体趋势来说,套环宽度和厚度越大、间距越小,套环对斜拉索涡激振动的控制效果越好;安装O型套环之后,斜拉索外形表现出三维几何特征,流场的三维性被加剧,进而卡门涡的规则脱落和涡激振动被减弱。

摘要：为了探究细水雾和纵向通风共同作用下隧道内烟气运动情况,确定配置有细水雾灭火系统的隧道最佳通风策略。采用FDS建立了隧道细水雾数值模拟模型,分别计算了不同纵向风速情况下隧道内温度、有害气体浓度及辐射热通量的变化情况。结果表明:30 MW火灾规模下,烟气层在火源上风向15 m的喷雾区开始出现逐渐层降,烟气层下降至2 m以下;至300 s灭火结束时,上风向150 m内,烟气层全部下降至2 m以下。故火灾发生5 min后,人员疏散距离应大于150 m。对比相同通风风速下(1 m/s)细水雾施加前后辐射热通量变化情况得出,开启细水雾灭火系统25 s后,火源下游5 m处热辐射强度由6 kW/m;降至0。建议开启细水雾灭火系统时尽量保持隧道内1 m/s的通风风速。

摘要：针对常规钻孔灌注桩、打入桩在远海珊瑚礁地质条件下的适应性问题,提出一种新型预制超高性能混凝土-灌注混凝土(ultra-high-performance concrete,UHPC)组合桩基结构。以某跨海大桥的引桥桩基为例,开展UHPC-RC组合桩方案设计,通过与原方案对比阐述其经济技术优势。为掌握组合桩连接段受力特性及承载力计算方法,开展5组凸形试件推出试验,结合有限元及理论分析,研究键齿高度比、键齿数量、接缝面粘结状况对组合键齿承载力和破坏形态的影响,进而确定组合键齿的合理高度比、连接段设计流程及承载力计算方法。

摘要：以杭州市临安青山湖湖底隧道为实例,该隧道南段(K1+280~K1+390)下部灰岩地层存在较大范围的溶洞。隧道采用明挖顺作法施工,为确保湖底隧道顺利穿越该不良地质区,需要研究基坑开挖过程中灰岩溶洞对基坑稳定性的影响规律。针对当前地质详勘报告对灰岩溶洞揭示的精度偏低、溶洞对湖底隧道及围堰的影响范围不明确等问题,本文利用ABAQUS数值软件模拟了不同位置和形状的溶洞对基坑稳定性的影响规律。同时针对性地研究了溶洞注浆和基坑支护对于控制基坑稳定性的效果,提出基坑穿越溶洞区域的处治措施,对工程施工具有重要的指导意义。

摘要：土木工程是运用数学、物理、化学等基础科学知识,力学、材料等技术科学知识及工程技术知识研究、设计、修建各种建筑物和构筑物的一门学科,主要包括建筑工程、桥梁与隧道工程、道路工程、岩土工程等方向。

摘要：针对姚湾东南公路桥,采用HohaiRCFE-S程序建立拱脚局部模型,并分析拱脚在均匀升温、均匀降温及分别组合日照和气温骤降作用的4种工况下的应力状态,发现日照和气温骤降作用显著增大拱脚混凝土拉应力,提高开裂风险。为控制拱脚开裂,提出以裂缝宽度控制为目标的混凝土拉应力限制条件,对增厚外包混凝土厚度、增设剪力钉、设置拱肋弦杆支撑、拱脚混凝土顶面布置钢板和顶面附近施加预应力等5种控裂措施,分别建立有限元模型并进行应力对比和控裂效果分析。结果表明:均匀升温+日照和均匀降温+气温骤降工况下,仅增厚外包混凝土厚度或增设剪力钉不能满足拉应力控制要求;设置拱肋弦杆支撑或钢板控裂效果差;施加预应力可明显减小拱脚混凝土拉应力;施加预应力+增设剪力钉、施加预应力+外包混凝土厚度两种组合方案在4种工况下均表现出良好的控裂效果。