摘要：为减小防屈曲支撑的震后残余变形,降低结构的修复难度和成本,该文提出了一种采用组合碟簧实现复位的全装配式自复位防屈曲支撑,该新型支撑通过设置BRB系统承载力和SC系统预压力的比率,可有效控制滞回曲线的特性。文中阐述了该支撑的构造和工作原理,推导了循环加载下的理论滞回模型,并据此设计制作了3个不同组合的全装配式自复位防屈曲支撑,通过拟静力试验分析对比了残余变形和滞回耗能等特性,探讨了自复位效果和破坏模式。试验结果表明:新型全装配式自复位防屈曲支撑滞回曲线有明显的旗帜型特征,滞回性能稳定;组合碟簧自复位系统大幅减小了支撑的残余变形,复位效果明显;理论滞回模型与试验结果基本吻合,是一种十分有效的自复位减震阻尼器。

摘要：衬砌作为隧道的主要承载结构,其热力耦合响应规律在高温隧道隔热衬砌研究中至关重要。以高温隧道为背景,基于现场温度监测与材料热物理参数测试数据,围绕着隔热衬砌特点与通风降温要求建立ANSYS热力耦合分析模型,揭示高温隧道施工通风调热特征,优化聚氨酯隔热层喷涂厚度,探讨二次衬砌结构的热力耦合响应规律。研究表明:隔热衬砌各层导热介质的热物理力学参数具有显著的温度效应,发泡聚氨酯的导热系数随温度的升高呈非线性增大趋势,而灰岩与混凝土的导热系数变化趋势则与之相反;三者的单轴抗压强度、变形模量均受高温影响而减小,峰值应变则随温度的升高而增大。施工通风环境中,隧道围岩温度及调热圈半径均随时间的累计而降低并逐渐趋于稳定。热力耦合作用下,二次衬砌结构主应力极值的敏感温度、主应力极值位置偏移临界温度均与二次衬砌结构温度的安全阀值(50℃)一致。

摘要：为探究特大跨轨道连续刚构桥钢-混结合段在循环荷载作用下的性能演化规律,设计结合段局部1∶2缩尺模型,分别按照设计状态和极限状态施加循环荷载。研究表明:设计荷载循环作用下,每次加载应力-荷载曲线都能够基本重合,且都呈线性关系,说明设计荷载循环作用下结合段的性能基本没有退化。极限荷载循环作用下,每次加载界面粘接均有一定退化,在第6次加载中开裂处混凝土脱空,界面粘接退化严重。前5次加载前段刚度退化不明显,在第6次加载至3300 kN时,已经退化严重。该文通过对结合段的界面滑移量以及位移量进行分析,研究界面粘接退化以及整体刚度退化,对认识特大跨轨道专用钢-混结合段在偶然极端荷载(如严重超载、地震荷载等)作用下的性能退化规律有很大的参考价值。

摘要：气动失稳是大跨度悬索桥设计中的关注重点之一。为了在悬索桥初步设计阶段,给主梁断面形式和跨径长度的确定提供参考,对主跨1000 m~5000 m悬索桥开展气动稳定性分析。基于跨径从888 m(虎门大桥)~1991 m(明石海峡大桥)的悬索桥动力特性,拟合在1000 m~5000 m跨径范围内主梁侧弯、竖弯与扭转基频随跨径增长的变化趋势。根据该趋势构建主跨介于1000 m~5000 m的双塔单跨悬索桥有限元模型,其中垂跨比为1/11。选取常用的流线形单箱、格构式桁架、窄开槽双箱与宽开槽双箱4种主梁断面,将主梁宽度统一为36 m以排除桥宽对气动稳定性的影响。结合风洞试验测得的静力三分力系数和颤振导数,采用考虑结构几何非线性和气动荷载非线性的三维非线性静风稳定分析方法及三维全模态频域颤振分析方法求解悬索桥在0°与±3°攻角的静风失稳临界风速和颤振临界风速。分析结果表明,跨径从1000 m增加到3000 m左右时静风失稳临界风速有下降趋势,在3000 m~5000 m时静风失稳风速随跨径增大而上升。颤振临界风速则随跨径不断降低,与主梁基频的衰减规律相似。对不同断面外形气动稳定性的比较显示,流线形单箱和格构式桁架悬索桥的最低静风失稳临界风速低于实测最大阵风风速的80 m/s;跨径超过2000 m时,四种断面悬索桥的颤振临界风速均小于70 m/s。研究结果表明,对于本文构建的悬索桥而言,跨径3500 m附近的流线形单箱和格构式桁架悬索桥有可能在现实中发生静风失稳,而颤振在大跨度悬索桥抗风设计中是控制因素,且颤振问题随跨径增大而越发严峻。

摘要：为了提高中小跨径简支梁桥的抗震能力,促进多级抗震设计思想的完善,以汶川地震中的寿江大桥为背景,构建了支座-挡块-桥墩相互作用分析模型,采用增量动力分析(IDA)方法,以挡块强度和墩高作为变化参数,研究了支座滑移、挡块限位和桥墩塑性三者之间抗震性能状态的耦合关系。研究表明:提高挡块强度可有效地控制支座的滑移,但会增大桥墩的曲率延性系数,且桥墩越矮,曲率延性系数增长越快;随着挡块强度的变化,支座滑移比的变化幅度明显大于桥墩曲率延性系数;随着墩高的增大,挡块的相对限位能力会提高;对于中小跨径简支梁桥而言,理想的抗震状态为:允许挡块破坏,使得支座出现小幅滑移,桥墩出现可修复的塑性损伤。因此,在挡块设计中,可优先考虑支座的限位效果,再综合考虑桥墩的地震响应,当桥墩为矮墩时,挡块的设计强度不可过大。

摘要：由于地层风化、水土流失等原因,隧道围岩极易形成风化土层,对浅埋隧道开挖沉降产生严重影响。利用连续-非连续数值模拟方法,对这类土石混合体围岩的拱顶沉降因素进行具体研究。结果表明:在相同工况下随着岩石含量、岩石最小粒径和最大粒径的增大,拱顶沉降量逐渐降低;随着土和岩石参数的下降,拱顶沉降量明显增加,进而得出拱顶沉降值的范围。最后结合隧道的实际工程情况,验证了该预测范围的有效性。对拱顶沉降的因素进行了进一步的比较,结果可为土石混合体围岩拱顶沉降预测设计提供参考。

摘要：为了探究浅埋偏压隧道软硬交互水平层状围岩压力的分布情况。依托四川省某高速公路建设项目,结合公路隧道设计规范引入软硬互层围岩参数简化方法,改进现有的均质围岩压力计算理论,得到了基于极限平衡法的水平软硬互层隧道围岩压力解析解。并将计算结果与数值模拟结果、规范法计算结果进行对比验证了其正确性。分析了硬岩与软岩层厚比p对隧道围岩压力分布的影响规律,对水平软硬交互围岩浅埋偏压隧道的支护提出了建议。

摘要：为解决城市特大断面隧道照明能耗高、质量低的问题,以重庆海天堡城市隧道(内轮廓面积145.91 m^(2))为例,采用照明数值仿真分析的方法,引入灯具安装距高比参数,研究特大断面隧道布灯方式、灯具配光曲线、安装纵向间距等照明设计参数对隧道照明质量的影响。结果表明:在同一距高比下,照明质量指标值如路面平均照度、路面照度总均匀度、路面中线照度纵向均匀度值等均随布灯间距的增大呈先上升后下降趋势;当距高比为1.5时,采用中央布灯方式、纵向间距为10.5 m、配光曲线为对称非蝶形时照明质量指标值最高,其路面平均照度、路面照度总均匀度、路面中线照度纵向均匀度与原方案相比分别提高了35%、38%、24%;选择合适的布灯方式与配光曲线的搭配组合,有利于提高特大断面城市隧道路面照明质量。

摘要：空腹夹层板结构的U形钢板-混凝土组合下肋梁采用装配化施工时,将拼接节点设置于跨中位置具有受力明确、施工方便的优点,但拼接节点处的较大拉力也使其成为整个结构的薄弱区域.为研究U形钢板-混凝土组合下肋梁拼接节点的力学性能,设计了5组U形钢板-混凝土组合梁拼接节点足尺试验模型,开展了拉力荷载下的静载试验,通过与有限元模型进行对比分析,明确了拼接节点在拉力作用下的内力分布规律与破坏模式,揭示了栓钉布置形式、混凝土强度、钢筋直径等因素对拼接节点力学性能的影响规律.研究发现:U形钢板-混凝土拼接节点约71%荷载由U形钢板承担,29%荷载由纵向钢筋承担,且拉力作用下节点内力沿试件长度方向分布并不均匀;在极限荷载作用下,组合梁拼接节点的混凝土将发生劈裂破坏,U形钢板最大应力达到屈服强度的95%以上,并与混凝土发生剥离.此外,通过对比分析5组试件的试验结果以及有限元参数化分析结果,发现随着栓钉数量的增加,节点极限承载力提高4%~8%,且U形钢板底板应力随栓钉数量的增加而增加;而提高混凝土强度和增大面筋直径可减小U形钢板的应力,但减小幅度较小.

摘要：软硬互层岩体是煤矿开采过程中常常遇到的不良地质,其构造的特殊性导致安全事故频发。为研究软硬互层岩体的力学特性及破坏机制,通过自制不同岩层倾角,不同层厚比的软硬互层岩体,采用室内岩石力学试验方法,得到:(1)软硬互层岩体的破坏从硬层开始,再逐步扩展到软层。单轴条件下,软层抑制裂隙扩展的能力随软层厚度的增加递增,但会引起峰值强度的下降;三轴条件下,随着软层厚度的增加,软层抑制裂隙扩展的能力先增加后降低,峰值强度呈倒"V"的规律、黏聚力显著下降,内摩擦角保持稳定。(2)单轴条件下,0°与30°试样均有应力跌落现象,不同的是30°下的应力应变曲线在应力跌落过后还有一段上升期,延性破坏特征更明显;三轴条件下,0°的岩体具有明显的峰后软化特征,而30°的岩体则不明显,多数为硬化流动破坏。随着软层厚度的增加,应变软化程度先增加后降低。(3)围压对软层、硬层的膨胀变形约束效果不同,容易引起软硬互层岩体的剪切破坏;随着围压的增加,峰后应力随应变的降低速率逐渐变缓、应变软化程度逐渐减弱、延性增大,软硬互层岩体峰值强度、峰值应变、弹性模量增大。(4)岩层存在倾角时,软弱互层连接处的敏感性增强,试件更容易产生贯穿裂隙;一定范围内的岩层倾角会弱化软硬互层岩体的力学性能,导致软硬互层岩体的弹性模量、峰值强度、内摩擦角下降。