摘要：建立合理准确的管棚理论分析模型并对其进行求解,对推动管棚预支护技术的进一步发展具有重要意义.本文在隧道开挖、支护的施工过程以及未开挖段由于掌子面扰动而导致管棚约束反力有所降低的基础上,建立了基于Euler-Bernoulli梁理论的管棚荷载结构模型,同时引入Pasternak弹性地基模型来确定初期支护及掌子面前方岩体对管棚的约束反力,推导出每一循环隧道开挖支护过程中管棚的受力和变形解析表达式,并通过叠加法求解掌子面掘进至任意位置时管棚的受力和变形分布;通过案例比对,验证了本文建立模型的合理性和有效性.研究结果表明:管棚钢管环向间距越小、直径越大越有利于提升管棚的预加固能力;管棚合理搭接长度为1.8m.

摘要：本研究以大掺量粉煤灰(m(矿渣粉)∶m(粉煤灰)=1∶3(质量比))为基体,通过正交试验设计获得不同复掺方式下的复合激发剂,通过XRD、FT-IR、TG-DTG、SEM等测试方法,研究了不同激发剂单掺和复掺对大掺量粉煤灰复合胶凝体系力学性能和水化机理的影响。结果表明,单掺激发剂中对大掺量粉煤灰复合胶凝体系激发效果最佳的是Na_(2)SiO_(3),当Na_(2)SiO_(3)掺量为1.0%(质量分数)时,粉煤灰复合胶凝材料7和28 d抗压强度分别为17.5、31.7 MPa。多种激发剂复掺下对大掺量粉煤灰复合胶凝体系激发效果最佳的组合质量比为m(Ca(OH)_(2))∶m(Na_(2)SiO_(3))=2∶1,7、14 d抗压强度分别为27.5、35.5 MPa,28 d抗压强度提升至49.2 MPa,达到了42.5水泥的强度指标。这是因为在碱性环境下粉煤灰的活性物质发生二次火山灰反应,钙矾石(AFt)和水化硅(铝)酸钙(C-(A)-S-H)等水化产物逐渐增多,显著增强了胶凝材料抗压强度。本研究不仅为粉煤灰的高值化利用提供了新途径,也为固废复合材料的研发提供了参考。

摘要：研究目的:本文综合考虑波纹钢腹板-钢底板组合箱梁褶皱效应、剪力滞以及铁木辛柯剪切变形等因素,研究中将氯离子侵蚀视为组合箱梁翼板和腹板厚度的减小,据此推导出该类组合结构的弹性控制微分方程和边界条件,进而应用理论分析、有限元模拟和试验研究,进行氯盐环境组合箱梁腐蚀规律以及其挠度演化的研究。研究结论:(1)钢底板厚度减小对组合箱梁竖向挠度影响很大,而RC顶板厚度的影响相对较小,且波纹钢腹板厚度减小对组合箱梁竖向挠度无影响;(2)氯盐溶液浸泡,组合箱梁基本为均匀腐蚀,干湿循环频次增加,腐蚀速度加快,箱梁挠度大幅增加;(3)随着氯离子腐蚀加剧,基于组合箱梁顶底板应力测试值反演其腐蚀层厚度,进而修正组合箱梁的竖向挠度,第三侵蚀阶段其修正率达12.5%;(4)本文研究对波纹钢腹板-钢底板组合箱梁耐久性设计具有指导作用。

摘要：为探究冻融循环-硫酸盐腐蚀环境下辉长岩(SMK)、花岗岩(LBH)、辉绿岩(HYS)、片麻岩(LFS)、硅化英安岩(SSH)对混凝土性能的影响,通过抗压强度、孔结构等混凝土宏-微观试验,研究了5种粗骨料所制备混凝土在Na_(2)SO_(4)溶液半浸泡下经历不同冻融循环次数的时变规律。结果表明:随着冻融循次数的增加,HYS混凝土和LFS混凝土表观损失较为严重,内部部分粗骨料疏松,强度降低且骨料与水泥砂浆的界面黏结强度降低;在冻融循环初期,5组混凝土试件内孔隙快速扩展且有较多新的孔隙萌生,小孔数量增加,大孔数量减小,抗压强度也随之增大;在冻融循环后期,试样内部大孔径孔隙增多,LFS混凝土内部部分粗骨料疏松膨胀,混凝土开裂加剧;LFS混凝土孔隙扩展最大,HYS混凝土孔隙扩展次之;在冻融循环后期,5组混凝土试件的孔径变化趋势基本一致,混凝土强度降低,且与孔隙变化呈正相关,但强度降低幅度与粗骨料自身性质相关。该研究可为冻融循环-硫酸盐腐蚀环境下粗骨料质量控制及混凝土可持续利用提供借鉴。

摘要：为探究西北大温差地区钢-混凝土组合梁桥的温度场分布规律和温度效应,得到适用于西北大温差地区的温度梯度作用计算公式,基于兰州地区内桑园子黄河大桥主桥设计了1∶5相似比的钢-混凝土组合梁缩尺模型,并开展模型温度场特征试验研究。研究基于大温差作用下日照辐射和骤然降温2种温度作用的钢-混凝土组合梁温度场分布特征规律及时程关系特性,通过分析组合梁温度场相关试验结果,揭示了2种温度作用下钢-混组合梁温度时程变化特性,确定了钢-混组合梁的最不利温度梯度荷载计算公式。研究结果表明:日照辐射对钢-混凝土组合梁结构温度影响大于骤然降温变化的影响;日照辐射温度作用工况下,钢-混凝土组合梁温度时程变化规律由于“遮挡效应”使其不完全满足正弦函数关系,钢梁腹板温度时程曲线存在突出拐点;钢-混凝土组合梁桥在混凝土桥面板和钢梁结合处的局部范围内存在一定温差,最高可达4.5℃;混凝土桥面板温度场变化相对于环境温度变化有一定的时间滞后;基于试验数据提出了更适合于西北大温差地区且连续性更好的混凝土桥面板与钢梁的最不利竖向正、负温度梯度二次抛物线拟合模型,具有较高的准确性与可靠性。研究成果可为西北大温差地区类似钢-混凝土组合梁工程温度梯度荷载计算与结构设计提供一定参考。

摘要：研究目的:为系统地掌握西北地区大温差、峡谷风、高震区共存的复杂建设条件下上承式钢管混凝土拱桥的力学性能,以一座净跨400 m的公路同类型拱桥为例,按照现行设计规范,采用统一模量法建立三维杆系有限元模型,对概率极限状态设计方法要求的静力性能、稳定性、动力特性、抗震性能的组合工况进行全面、系统地分析和计算,为同类型桥梁设计提供参考。研究结论:(1)温度效应大于汽车荷载效应,拱脚处横风效应突出;(2)双向偏压、偏拉组合受力为单弦杆控制设计状态,拱顶为桁式拱肋承载力的薄弱位置;(3)腹杆、横撑、平联等构件与弦杆构造匹配性较好时,承载力及疲劳性能等易满足受力需求;(4)温度、徐变预拱度比车道荷载大很多;(5)主拱圈在材料、几何、双重非线性下稳定性分别下降了5.5%、11.9%、17.1%;(6)振型相对密集、频率值较小,主振型为面外弯扭振动,具有多方向和多角度耦联性;(7)时程分析结果大于反应谱分析结果,但小于静力工况,拱桥抗震性能好;(8)上承式钢管混凝土拱桥在复杂建设条件下具有良好的受力性能。

摘要：研究基于多交路共线运营列车开行方案的客流分配问题,有利于分析评价列车开行方案编制质量,评估列车运输资源的负荷均衡性。本文选取典型城市轨道交通多交路共线运营列车开行方案,构建基于列车开行方案的共线运营服务网络。考虑乘客在共线区段的路径选择行为,提出轨道交通共线问题的数学模型。通过将客流加载的有效路径求解问题转化为求解共线运营服务网络的最短超路径问题,提出基于发车频率的超路径客流分配方法,构建多交路共线运营服务网络客流分配模型,并提出求解配流模型的混合连续平均算法。算例研究表明,由配流结果计算所得的断面满载率相对偏差最大为4.54%,可以实现运量与列车运力的较好匹配;相同服务频率下,多编组模式下的列车最大断面满载率较单一编组模式下的最大断面满载率低15.64%,多编组开行方案的客流适应性更强。本文方法可为复杂交路设计、列车开行方案编制及优化调整提供依据。

摘要：研究目的:随着我国铁路事业的快速发展,铁路建设中相当多的隧道面临高岩温、高水温等问题,为寻找适用于高温环境条件下铁路隧道设计的方法,并能形成一套系统完整的应对高岩温隧道设计施工技术,本文以新建拉萨至日喀则铁路高岩温隧道的设计、施工作为依托,通过国内外隧道、煤矿、深部矿井高温热害的施工与降温措施调研,结合拉日线高岩温隧道所处的高海拔、低气压、缺氧等特殊条件,以吉沃希嘎高岩温隧道为主要研究对象,进行现场测试试验和效果分析,其成果为拉日铁路的勘察设计和施工提供理论依据。研究结论:(1)为便于使用,热害分级可以从隧道勘察设计和施工两个阶段分别进行分级,并在海拔3 000 m及以上的高原地区,热害等级应提高一级;(2)热害设防应以通风降温、低温冷水降温、喷雾洒水降温、隔绝高温围岩、冰块冷却降温等非人工制冷降温技术为主,并结合其它降温措施;(3)研究结论在拉日铁路高岩温隧道工程修建中运用效果良好,产生了较大的经济和社会效益,可为国内高岩温隧道工程提供参考和借鉴。

摘要：为了研究注浆补强对存在缺陷的钢管混凝土构件轴压承载性能的影响,进行了无缺陷、有缺陷未补强、有缺陷补强三种工况的钢管混凝土构件轴压试验,得到了不同缺陷类型和补强前后钢管混凝土构件承载力随轴向变形的变化曲线。研究结果表明:缺陷对钢管混凝土构件的承载性能影响较大,缺陷率越大,钢管混凝土构件的承载力越低,缺陷率相同时,边缘缺陷钢管混凝土构件的承载力损失大于中心缺陷钢管混凝土构件的;采取注浆补强措施后,钢管混凝土构件的承载力可得到恢复,但相对于无缺陷构件,缺陷补强钢管混凝土构件的承载力仍存在不同程度的降低。在试验结果的基础上,提出了缺陷(未补强及补强)钢管混凝土构件的轴压承载力计算式,其计算结果与实测值吻合良好。

摘要：为分析波形钢腹板组合工字梁的弯曲振动频率及其动力反应特性,综合考虑剪切变形、转动惯量、剪滞翘曲应力自平衡和腹板褶皱效应等多重因素的影响,对组合工字梁上、下翼板设立2个不同的纵向翘曲动位移差函数,基于能量变分法和Hamilton原理建立该类结构的弹性控制微分方程和自然边界条件,获得相应广义位移的闭合解,结合数值算例计算了不同边界条件下组合工字梁的固有频率,详细分析了剪力滞效应和翘曲应力自平衡对组合工字梁振动特性的影响。研究结果表明:该闭合解计算结果与ANSYS有限元值吻合良好,且计算精度明显提高;剪力滞效应降低了组合工字梁的竖向刚度,其影响随频率阶数的升高而增大,随跨宽比的增大而减小;与简支组合梁相比,两端固支组合梁的频率值受剪力滞效应的影响更大;翘曲应力自平衡对组合工字梁自振频率的贡献值小于5%,对翼板动应力幅值的影响可达10%以上;在进行该类结构动力特性分析时平截面假定不再适用。