摘要：软岩隧道围岩参数变异性大,支护体系与围岩相互作用不确定性强,易发生大变形等安全问题,为此国内外开展了隧道让压支护优化等工作以应对上述风险,但对其安全状态评价仍面临诸多难题。设计了一种新型柔-刚型让压接头,并基于可靠度分析方法,从易损性出发,综合拱顶沉降及初衬强度破坏准则,提出了基于概率的隧道开挖安全状态易损性评价方法。其通过利用概率有限元分析围岩‒支护相互作用,拟合形成极限状态功能函数响应面,经由随机抽样获得隧道开挖失效概率与可靠度指标;以此为基础,建立拱顶沉降与结构应力响应之间的拟合关系,提出了基于拱顶沉降的结构极限状态条件概率计算方法,并根据概率分布区间划定易损区进行支护安全性评价。基于上述理论方法,结合工程实际,开展了新型让压支护与传统刚性支护的易损性对比分析,验证了让压支护体系在大变形承载可靠性方面的优势。

摘要：为研究地震作用下深水桥墩的动力特性及动水压力分布规律,分别针对圆形截面桥墩和矩形截面桥墩开展了不同水深条件的离心振动台模型试验。将桥梁上部结构简化为质量块,桥墩固定在层状剪切箱底部,同时设计了侧限挡板,使得在激振过程中,只有桥墩底部发生相对运动,而水体保持相对静止。采用白噪声和4条具有不同频谱成分的地震波进行激振,并在此基础上开展数值模拟,验证动水附加质量方法是否适用于深水桥墩的动力响应分析。研究表明:水深增大后桥墩的模态频率明显减小,而桥墩模态阻尼略微增大;动水压力对桥墩地震响应的影响规律与地震波频率分布特征和深水环境下桥墩模态频率相关;试验测得的动水压力和桥墩表面的加速度呈现高度线性相关,且基本与荷载频率和桥墩的运动形式无关;试验与数值分析结果表明,动水附加质量方法能够较好地模拟地震引起的动水效应。

摘要：基于刚体计算模型,首先从理论上探讨座落在软岩地基上的悬索桥齿坎重力式锚碇的齿坎效应工作机制,得出如下结论:锚碇结构重心位置决定齿坎抗滑效应产生的方式和效果。其次,以赣州赣江大桥作为工程为例,通过现场模型试验分析不同应力水平下,锚碇各级齿坎的应力分布情况,进而研究齿坎的抗滑效应,并检验齿坎效应的上述理论成果。最后,利用FLAC3D对重力式锚碇的受力特性进行三维数值模拟,分别就有、无齿坎锚碇与软岩地基的共同作用情况,包括齿坎各接触面抗滑力分布情况进行计算分析,结果表明:齿坎的存在改变基底应力分布,减少锚碇的水平位移,大幅度地提高极限抗滑力,并最终改变锚碇破坏模式。研究表明,现场模型试验结果与数值计算分析结果是一致的。基于上述研究成果,讨论锚碇结构重心、齿坎高度、接触面以及地层参数等因素对锚碇结构齿坎效应的影响,并提出带齿坎的重力式锚碇结构的设计原则。

摘要：将多分类有序因变量的Logistic回归分析引入到岩体质量分级问题中.从工程岩体实测数据出发,以影响岩体质量的单轴抗压强度、岩体声波纵波速度、体积节理数等6个因素为自变量,有序多分类的岩体级别为响应变量,建立岩体分级判别公式.检验模型拟合优度及预测能力.结果表明,Logistic回归模型性能良好,回判估计的误判率为零,预测准确率高.相比距离判别分析和线性回归分析,Logistic回归分析对变量分布无要求,理论上更适于响应变量为有序多类别的岩体分级问题;模型可以输出岩体属于各级别的概率,为工程设计人员提供更多的岩体质量信息.因而Logistic回归模型是一种更优的工程岩体分级方法.

摘要：地震液化对城市地区可以造成非常严重的破坏,如何防治砂土液化是非常值得关注的问题。然而由于土体空间变异性的存在,即使布置满足规范要求的勘察钻孔,场地内的土体性质依然存留一定的不确定性。进行更多的现场勘察有助于减少土体性质的不确定性,帮助优化加固设计方案,而在何处进行更多的勘察以获得最佳的效果也变成了值得关注的问题。基于决策树的信息价值分析可以评估新信息所带来的价值,帮助确定单个点位进行勘察的经济合理性,并且可以在场地内找到带来潜在价值最高的勘察点位。本研究提出了一种液化勘察信息价值评估方法,并提出了相应的简化方法以减少计算量。该方法可以结合具体的液化加固方法,采用决策树理论通过评估不同加固方案的失效成本与加固成本选择最佳的抗液化设计方案,计算在获得新的信息后采取更优的设计方案所带来的价值,该价值即为勘察的信息价值。本研究以旋喷桩加固液化土为例,展示了一处液化场地的勘察钻孔信息价值分布,并估算出进行勘察所带来预期经济效益。研究方法具有一定的实用价值并可以拓展到其他地震岩土工程问题。

摘要：在工程实践中,国内外土工合成材料加筋土挡墙的设计方法存在差异。基于对国内外加筋土设计方法和工程实践的分析和认识,分别以我国相关设计规范和北欧加筋土结构设计指南为准则,以湖北省某高边坡加固工程为案例,完成了土工合成材料加筋土挡墙的详细设计方案。根据设计计算结果,对比两种设计体系在加筋土挡墙设计理论、设计参数的取值、验算方法等方面的差异。并对产生这些差异的原因进行了分析,为我国土工合成材料加筋土设计规范修订和工程实践提供借鉴。

摘要：随着我国高速铁路建设事业的迅猛发展,越来越多的铁路路基需要建设在软土地基上。由于软土具有含水率高、孔隙比大、压缩性高、透水性差及承载力低等特点,高铁路基在经过一段时间的运营后出现了局部下沉和不均匀变形等问题。为探索合理有效的软土路基加固减沉措施,结合具体的工程实践,开展运营高速铁路桩-筏复合路基下全断面连续注浆和部分地层分层不连续注浆的现场试验,通过对地表变形、土体侧向变形、孔隙水压力的监测分析,得出注浆施工对地层扰动变形规律及其影响范围,在此基础上,为正式的注浆加固设计和施工提出行之有效的建议,并为今后类似的工程提供借鉴和参考。

摘要：盾构隧道管片环纵向接头构造复杂,偏压荷载作用下,其变形具有明显的非线性特征,合理的接头抗弯刚度值是运用梁–弹簧模型进行盾构隧道管片环断面设计、计算的前提,而该抗弯刚度值与接头截面处内力组合情况密切相关。针对双衬垫式管片环纵向接头,利用已有简化力学模型,提出一定轴压作用下,接头各变形模式及各模式下的抗弯刚度解析式,并将已有管片接头各工况加载试验的转角实测值与对应变形模式的理论计算值进行对比,验证了其工程设计适用性。根据接头各变形模式下抗弯刚度解析式,结合基于梁–弹簧模型考虑接头刚度差异性的管片环内各纵向接头处截面内力解析式,构造关于管片环内各纵向接头抗弯刚度值的非线性方程组,由数值计算软件Maple编写该接头刚度非线性方程组的不动点迭代求解程序,多次试算最终得到合理的管片环内各纵向接头抗弯刚度值。

摘要：考虑地层-结构相互作用的拟静力法广泛应用于隧道抗震设计和分析,而以拟静力法为基础推导出的解析解则更是备受工程设计人员所青睐,但现有解析方法仅适用于圆形或矩形隧道。以均质地层中的任意形状深埋隧道为对象,将衬砌简化为均质地层中的壳体,并考虑隧道内部中隔墙的影响,建立了远场剪切波作用下隧道结构和地层各自的控制方程,结合地层与结构之间不滑移和全滑移两种典型接触边界,运用复变函数及保角映射方法,推导出均质地层中任意形状深埋隧道地震响应的解析解。通过与有限元基准模型在相同计算条件下的结果对比,验证了本文解析方法的正确性。最后应用该解析表达式开展多工况参数化分析,揭示了地层–结构相对刚度比和中隔墙厚度等因素对不规则断面隧道结构的地震响应的影响规律。结果表明:隧道结构内力响应随地层-结构相对刚度的增大而增大,而位移响应则相反;不滑移条件下隧道的内力响应要大于全滑移条件的内力响应,而位移响应相比全滑移条件则较小;与不考虑中隔墙的隧道相比,当中隔墙厚度大于隧道衬砌厚度1.5倍时,中隔墙的存在将显著增大衬砌的最大内力响应。

摘要：基于Winkler地基模型的p-y曲线法在水平受荷桩的分析与设计中应用非常广泛。该方法最初主要针对海洋石油气平台,基于试桩桩径主要不超过1.2 m、长径比大于20的现场水平荷载试验结果,推导了半经验半理论方法。在过去的十年间,快速发展的风能行业(尤其海洋风机)所采用的桩基础尺寸已经远远超出了当初提出现有p-y模型时的试桩尺寸。目前普遍认为,针对大直径(如桩径D?6 m)水平受荷桩的设计,现有p-y模型的可靠性值得商榷和进一步研究。通过两组水平受荷桩基试验实测结果,对当前API规范建议的砂土中p-y模型及其他研究者提出的修正方法进行了案例研究。研究结果表明:不同的p-y模型计算得到的桩身弯矩差异较小,可忽略不计;桩头变形主要受p-y曲线初始刚度值及曲线表达式影响;确定地基刚度常量时,除依据砂土地基的密实度与内摩擦角外,还应考虑地基形成历史。最后,提出了进一步研究方向。