【摘 要】
：
结合数值模拟与对寒区隧道洞口段仰拱填充混凝土早期变形与开裂特征进行了研究.通过ABAQUS平台编写混凝土早期水化热、早期力学性能、温度与湿度动态变化过程子程序,并结合XFEM模拟了混凝土多场耦合作用下裂缝萌生与扩展过程.与某寒区隧道工程仰拱填充混凝土开裂情况进行了对比验证,结果表明:温湿变化耦合作用数值模型可以较好地反映混凝土早龄期温度变化趋势和表面裂缝扩展特征;负温环境和温度应力是其表面开裂的主要原因,既有混凝土和厚度较大处更严重;降低混凝土出罐温度、提高混凝土养护温度可有效避免寒区隧道施工仰拱填充混凝
【机 构】
：
中南大学土木工程学院,长沙410075;高速铁路建造技术国家工程实验室,长沙410075;中南大学土木工程学院,长沙410075;中铁十六局集团第一工程有限公司,北京101300
论文部分内容阅读
结合数值模拟与对寒区隧道洞口段仰拱填充混凝土早期变形与开裂特征进行了研究.通过ABAQUS平台编写混凝土早期水化热、早期力学性能、温度与湿度动态变化过程子程序,并结合XFEM模拟了混凝土多场耦合作用下裂缝萌生与扩展过程.与某寒区隧道工程仰拱填充混凝土开裂情况进行了对比验证,结果表明:温湿变化耦合作用数值模型可以较好地反映混凝土早龄期温度变化趋势和表面裂缝扩展特征;负温环境和温度应力是其表面开裂的主要原因,既有混凝土和厚度较大处更严重;降低混凝土出罐温度、提高混凝土养护温度可有效避免寒区隧道施工仰拱填充混凝土早龄期表面开裂.
其他文献
经过多年的发展,地铁车站条形基坑根据时空效应理论形成了斜面分层、分段、分块的施工方法,但细化到每块土方如何开挖支撑,目前尚未有相关研究.为此,借鉴大型软土基坑盆式挖土法,根据软土的力学特点和地铁车站基坑施工的时间、空间尺度,结合条形基坑的实践操作特点,提出软土地铁深基坑的小尺度盆式挖土法.通过数值计算对盆边土预留宽度、等待时间等施工参数的敏感性展开分析,并分别就斜撑区域与对撑区域细化具体施工工艺.实际工程应用的结果表明,小尺度盆式挖土法可以有效地控制基坑变形,施工参数具有可操作性,值得推广和应用.
为了解决因软土路基不均匀沉降引起的桥头跳车问题,依托G15沈海高速八字桥段工程,提出了侧向粉喷桩变刚度非开挖处治方案,首先采用二维数值模拟得出粉喷桩不同处治深度的影响规律,然后采用三维数值模拟对设计方案进行了分析验证.结果 表明:沉降主要发生在淤泥层,随着粉喷桩处治深度的增加,沉降控制效果逐渐变好,当桩长为42 m时,处治深度贯穿整个淤泥层,沉降控制效果最好;侧向粉喷桩较好地约束了路基土体的侧向水平位移,与周围土体形成的复合路基的竖向刚度得到增强,因而在路基沉降控制中能够发挥作用;通过对桥头段进行粉喷桩变
为研究新建盾构隧道上穿既有隧道时对下部隧道影响,以南昌某地铁出入线上穿既有盾构隧道工程为依托,结合小曲线半径隧道、盾构机超载等特殊工况,采用有限元进行模拟分析.研究结果表明:盾构机超载将导致既有隧道纵向呈凹槽型沉降变形,最大值约-9.7 mm,管片弯矩值较未开挖时增长34.3％;上部开挖卸载将导致既有隧道纵向呈隆起变形,最大值约8.7 mm,管片弯矩值较未开挖时略有减小;既有隧道在盾构机超载及开挖卸载两者耦合作用下,纵向变形呈“S”型曲线,最大隆起值与最大沉降值差值高达13.8 mm.针对上述分析,提出对
北京新机场临空经济区永兴河北路综合管廊需下穿大庆—广州高速路,因管廊设计需规避或降低风险点,经过明挖、暗挖、矩形顶管等工艺比选,认为矩形顶管具有无需降水、控制地层沉降、工期进度较快、道路及管线无需迁改等优势,故采取双孔大断面矩形顶管穿越高速路.(1)通过受力计算分析,采取合理设置管节中隔墙,增加矩形顶管整体刚度,可减少地层变形,减少板厚、降低配筋率,从而控制投资;(2)通过确定适宜的土仓压力、压注减摩泥浆、地层补充注浆等措施,可有效减少地层扰动.监测结果表明,矩形顶管掘进完成后,高速路面最终沉降仅约为-2
为探明平导压入通风方式对高海拔寒区特长公路隧道风向、风速、风压和洞内温度场的影响性,以川藏公路雀儿山隧道为工程依托,通过数值仿真和现场测试,分析了不同通风方式下隧道洞内风场和温度场的分布及变化规律.研究结果表明:气热耦合三维数值计算显示风在横通道与主洞和横通道毗邻区域形成了明显的涡流区,平导洞内风压、风速明显高于主洞;平导压入通风使平导和主洞最低风速分别增加了90％、104.5％;平导压入通风对洞内最高风温影响较小,均在7.8℃～8.2℃左右;考虑通风方式、自然风方向和因山体富热产生的隧道内外温差引起的热
能源互联网是全球电力系统的必然发展趋势,多元化能源设备的协同调度成为其亟待解决的关键问题。立足于区域能源互联网视角,从用户供电需求出发,探寻了电动汽车和储能电池接入场景下多源协同优化调度方法。选择用户峰谷负荷差为优化目标,利用三段分时电价机制引导电动汽车车主的充放电行为,同时依据负荷变化实时计算储能电池的充放电容量,实现区域内负荷的削峰填谷,保障电网安全有序运行,并基于MATLAB验证了控制策略的可行性。
隧道施工过程中常会发生突水涌泥灾害,严重影响隧道施工安全,因此对灾害风险进行评估具有重要意义.本文以2022年北京冬奥会重大交通保障工程延崇高速公路玉渡山隧道为工程背景,采用调查问卷咨询现场技术指导和专家组成员,建立各层次影响因素判别矩阵,采用AHP-Fuzzy法对隧道发生突水涌泥的风险进行分级评估.研究结果表明:(1)综合23种因素建立了隧道突水涌泥风险评估层次结构模型;(2)影响隧道突水涌泥的主要因素为围岩特征和水文地质条件;(3)得出玉渡山隧道ZK18+510～ 670段突水涌泥风险等级为Ⅳ级,为高
小净距隧道后行隧道爆破施工会引发相邻先行隧道围岩振动,振动强弱与隧道净距和单次炸药量相关,通过工程现场监测和数值模拟相结合的方式,对隧道净距的影响规律展开研究.结果 表明,小净距隧道后行隧道掌子面起爆时,相邻先行隧道迎爆面拱腰处围岩爆破振动速度最大,最大振速随隧道净距的增大而不断减小,随单次炸药量的增大而增大.当Q/R3＜1×10-3时,后行隧道掌子面爆破对先行隧道围岩的爆破振动影响可忽略不计.对先行隧道围岩最大振速进行萨道夫斯基公式拟合,得到小净距隧道相邻先行隧道Ⅲ级围岩最大振速预测方程中的场地系数K=
地铁站空间封闭,人流密集,突发爆炸下易造成灾难性后果.选取武汉某典型地铁站为例,研究地铁站中突发爆炸时冲击波的传播规律,预测爆炸造成的人员伤亡区域.通过建立地铁站内部空间的流固耦合模型,研究了爆炸冲击波在站厅层的传播过程及衰减规律,探讨了地铁站内边墙、立柱、电梯井等边界对冲击波传播的影响.以爆炸超压伤害为判据,将地铁站中人员伤亡划分为死亡、重伤、中伤、轻伤和安全等5种伤亡等级.研究了地铁站厅层不同爆炸当量下造成的人员伤亡情况,在空间上划分不同伤亡程度的预测区域,建立了地铁站突发爆炸人员伤亡评估预测的数学模
近年来,我国公路隧道得到了蓬勃的发展.调查表明,渗漏水是隧道工程中常见的病害之一,因此隧道渗漏水病害研究成为热点问题.从物理化学作用、降雨以及冻胀三方面入手,通过建立物理化学数学模型,结合单纯形Monte Carlo法求解得出整个系统中反应动力随总自由能变化而变化,并且结合实例说明了统计参数方差较大时反应趋于平衡;并且根据渗漏量以及冻胀力的计算分析可以看出,渗漏量与地下水位和衬砌厚度存在紧密联系,当衬砌后的空洞缺陷尺寸较大时,冻胀力也增大.本研究为隧道渗漏水防治提供借鉴.