摘要：弹性半空间含脱空区衬砌隧道对平面P、SV波的散射规律尚不明确.采用一种高精度的间接边界积分方程法,将脱空区看作表面不相接触的界面裂纹,在衬砌内外表面附近引入虚拟波源面,衬砌内外的散射场由此面上的膨胀波源和剪切波源构造所得,进而据边界条件建立方程并求得虚拟波源密度,总波场由自由场和散射场叠加而得.数值分析结果表明:脱空区衬砌隧道附近波的散射同无脱空区情况相比差异显著,动力反应特征主要依赖于脱空范围、脱空位置、波入射角、无量纲频率等参数.总体上看,脱空对衬砌环向应力局部放大可达3倍以上,特别是对脱空区附近衬砌外壁放大更为显著.地表位移和衬砌应力均存在着“低频共振”现象,谱曲线峰值一般出现在低频段.实际隧道结构动力分析宜根据实际工况考虑脱空区的影响.

摘要：现实中衬砌隧道穿越沉积谷地十分常见,而国内外对其地震响应规律研究较少。基于MATLAB编程平台,采用间接边界积分方程法,就沉积谷地衬砌隧道对平面SH波的散射问题进行了初步探讨。研究了不同频率、隧道埋深与入射角度对地表位移和衬砌内外壁动应力集中因子的影响,并比较了沉积谷地中隧道与半空间隧道两种情况下的差别。结果表明:软土沉积中隧道衬砌动应力集中更为显著;高频波入射下,隧道埋深对沉积区域内位移分布、衬砌应力频谱特性和地表位移频谱特性均有较大影响。研究结论可为沉积谷地中衬砌隧道抗震设计与安全性评估提供定量依据。

摘要：沉积河谷对地震动的放大效应已为地震观测和理论研究所证实。现实中有大量隧道穿越河谷情况,而河谷中隧道地震反应规律尚不明确。为此,本文建立沉积河谷-衬砌隧道整体二维平面应变模型,基于一种高精度边界间接积分方程法,对河谷中隧道地震响应及动应力集中进行模拟分析。大量参数计算结果表明:沉积河谷中隧道地震反应更为剧烈,动应力集中更为显著,应力峰值可达到入射波应力幅值的数十倍。随隧道埋深加大,应力频谱振荡加剧且峰值频率发生明显变化。部分频率段,隧道对河谷地表位移同样有较大的扰动。穿越河谷隧道的抗震设计需考虑河谷中地震动放大效应对隧道内力和变形的显著影响。

摘要：利用复变函数的方法,研究了双向挤压应力作用下的正交各向异性围岩中的深埋非圆形衬砌隧道,得到了围岩和衬砌中级数形式的应力函数,从而得到应力和位移的解析解。以工程中常见的双线隧道作为算例,给出了沿衬砌内外边界的应力和位移的解析解。可以看出,解析解满足界面完全接触条件和边界条件,在对称轴上满足对称条件。并利用有限元软件ANSYS给出了应力和位移的数值解,与解析解吻合性很好。研究结果还表明:衬砌内外边界的切线方向正应力变化趋势不一致,内边界的最大值约为外边界的2倍,发生在拱脚。衬砌内外边界的位移变化趋势一致,且数值接近。最大沉降发生在拱顶,最大隆起发生在拱底,最大水平方向位移发生在拱腰处。在隧道的设计时,要注意使衬砌内边界上这些位置的应力和位移满足要求。

摘要：近年来,随着我国隧道工程的大力发展,水工隧道面临的工程难题越来越多,其中隧道高水压力问题备受关注。通过有限元数值方法,建立模型,对外水作用下水工隧道衬砌结构受力问题进行研究分析。研究结果表明,在外水压力作用下,整体上管片衬砌向内部收缩变形,呈现出衬砌顶部变形较大并向腰部管片逐渐减小的趋势;衬砌隧道的环向应力以压应力为主,其中衬砌管片内侧压应力较大,自隧道底部向顶部逐渐减小;管片衬砌最大拉应力主要分布外侧,而在内侧出现最大压应力,在外水压力作用下极易可能被压碎;随着衬砌水头的逐步增大,各个接缝的平均压力也随之增大,J1、J2、J3和J4、J5、J6的压力分布具有较显著的对称性,衬砌上各个接缝在径向上呈现由内至外逐渐减小的趋势。综合上述研究成果,以期为现有水工隧道衬砌结构设计提供参考。

摘要：介绍黔桂线新谷二、三号隧道拱部加固工程施工中,进行设计方案优化、施工工艺改进及新材料的应用和取得的安全、优质、高速的社会经济效益。为运营无衬砌隧道加固喷锚大修取得了成功经验。

摘要：通过建立和求解饱和土中圆形隧道在地震加速度作用下的动力控制方程,得出了该问题的通解;再根据弹性力学问题的几何方程和物理方程,推导出了饱和土及隧道结构中的应变及应力分量表达式;结合饱和土中圆形隧道在地震加速度作用下动力响应的边界条件,对其进行了数值计算,较为全面的分析了地震频率、隧道结构参数以及地震加速度大小对饱和土中圆形隧道对地震响应的影响。研究结果表明:随着地震频率的增加,孔隙水压力和土体应力分量最大值减小;隧道衬砌结构剪切模量的增加,孔隙水压力和土体应力分量最大值均有所增加;地震加速度的大小对孔隙水压力和土体应力分量影响最为明显,地震加速度增加的倍数与各应力分量增加的倍数基本一致,随着离开隧道距离的增加,饱和土中孔隙水压力、径向应力分量和切向应力分量迅速衰减,而剪应力分量值最大且呈正负交替较慢衰减;这些研究结果对正确理解饱和土中圆形衬砌隧道的抗震性能、破坏机理以及指导隧道抗震设计都有参考意义。