【摘 要】
：
近年来,由于我国隧道工程的广泛开展,TBM以其突出的优势,其运用越来越受到工程建设的青睐。TBM掘进施工时,由于地质条件的复杂性,地下岩体条件对滚刀的掘进破岩过程产生明显影响。同时,滚刀的破岩效果对实际工程的进度与成本等有着直接影响。研究滚刀作用下岩体的破坏机理以及能量的演化规律,对提高工程的施工效率以及TBM的相关优化改进具有重要的理论价值。本文利用数字图像相关技术与热成像技术,针对不同节理倾角
论文部分内容阅读
近年来,由于我国隧道工程的广泛开展,TBM以其突出的优势,其运用越来越受到工程建设的青睐。TBM掘进施工时,由于地质条件的复杂性,地下岩体条件对滚刀的掘进破岩过程产生明显影响。同时,滚刀的破岩效果对实际工程的进度与成本等有着直接影响。研究滚刀作用下岩体的破坏机理以及能量的演化规律,对提高工程的施工效率以及TBM的相关优化改进具有重要的理论价值。本文利用数字图像相关技术与热成像技术,针对不同节理倾角条件的岩体,开展了双滚刀作用下的破岩试验,对滚刀荷载作用下岩体的细观裂纹扩展特征和宏观能量演化规律进行深入研究。同时,运用PFC2D离散元软件对不同地质条件下的滚刀破岩过程进行模拟研究,与试验结果进行对比,并进一步探究岩体节理间距和岩体围压对滚刀破岩效果的影响。主要研究内容如下:（1）利用自制滚刀与节理岩体试件,并通过DIC和红外热像仪观测系统,进行了双滚刀作用下不同节理倾角岩体的破岩试验。分析滚刀荷载下节理岩体表面的裂纹扩展过程,研究了不同节理倾角对裂纹扩展特征的影响,包括不同裂纹的开裂性质、温度特征、扩展模式和扩展比能等。（2）基于试验结果,对岩体能量输入和能量耗散进行分析,研究不同节理倾角下滚刀破岩的荷载特征和岩体破坏的红外辐射温度特征。并从滚刀破岩能量利用的角度,研究了不同节理角下滚刀破岩效率和能量利用率的变化,揭示滚刀破岩能量的演化规律。（3）运用PFC离散元软件对不同节理条件和岩体围压下滚刀的侵入过程进行数值模拟,分析滚刀作用下岩体的破坏特征和滚刀破岩比能的变化规律等,探究不同岩体条件对滚刀破岩机理的影响,为TBM工程的掘进施工预测提供重要的参考价值。
其他文献
边坡稳定可靠性评价是岩土工程中十分重要的研究内容,而岩土工程中土性参数的不确定性是影响边坡稳定的重要因素。由于所经历的地质、化学和环境作用的差异,土性参数整体呈现沿埋深变化的波动性和趋势性。描述岩土参数不确定性的常用数学模型分为随机变量模型和随机场模型两大类,随机变量模型忽略了土性参数的空间变异性;随机场模型能有效模拟土性参数的空间变异性,常用于边坡稳定可靠度分析。平稳随机场模型,通常假设土性参数
剪力墙构件是超高层建筑结构用于抵抗建筑物受到水平侧向力的主要构件之一。在国家“十三五”提出大力发展绿色建筑的大环境下,传统的钢筋混凝土剪力墙因墙体过厚、成本过高及湿作业过多等弊端,已无法满足社会发展需求。而双钢板-混凝土剪力墙有效结合了钢材与混凝土的性能优势,具有强度高、延性好、耗能能力强及便于施工等优点,目前在高层及超高层建筑中得到较广泛应用,对不同形式的双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能展开研究
目前,随着我国经济水平的不断提高,超高层建筑的数量也日益增长。钢板-混凝土组合剪力墙混合结构在超高层建筑中使用变得更加的广泛了,主要是因为其承载力高,同时能够有效地建筑的使用面积,相比较于一般的钢筋混凝土剪力墙,钢板-混凝土组合剪力墙具有很多的优势,包括抗震性,位移延性好、刚度大等,但是由于使用了高强度的混凝土,一般强度为C60及以上,其水灰比更低,加上内部有钢筋、钢板和栓钉的复杂约束环境,导致钢
薄壳结构因其富有建筑美感、跨越能力强、内部空间高大等优点而被广泛应用于工程结构。相对于平板而言,壳板通常被理解为受压构件,即,平板在横向载荷下主要表现为受弯,而壳板在竖向载荷下主要表现为受压,主要以压应力来抵抗外部作用。对混凝土构件而言,由于受弯破坏通常从受拉破坏开始,因而薄壳结构更有利于充分发挥混凝土“抗压不抗拉”的材料特性。然而,薄壳结构在竖向载荷作用下的力学响应,应该与壳板的空间形状有密切关
近年来随着国民经济的发展,现代胶合木结构以其优良的力学性能、高效的装配化、可再生生态环保等优势得到越来越广泛地推广。与此同时,建筑结构玻璃由于其采光、高强、美观、保温隔热等优良性能也越来越在建筑结构中作为其结构构件来使用。综合利用木材与结构玻璃各自的优势及特点,木-玻璃组合结构（Timber Glass Composite）可望成为一种建筑效果卓越、绿色环保同时兼具良好结构性能的新型结构形式。相对
吊脚楼属于典型的坡地建筑,其沿坡地布置不同长度柱形成架空平台再在平台上修建建筑物。历史震害表明,吊脚框架结构的吊脚层柱不等高嵌固是造成这类结构在地震作用下破坏严重的主要原因。目前,对于吊脚框架结构抗震性能研究大多局限于有限元分析软件建立的模型,缺少相应的试验验证。且对吊脚层内刚度影响下的吊脚框架结构破坏机理、吊脚层刚度的不均匀性控制指标关注不够。基于以上研究背景,本文主要完成了以下工作内容:1)完
不同于一般平原地区,山区复杂的地形地貌和地质条件常常影响城市和交通建设。桩基是工程建设中常用的基础形式,目前关于复杂地形中桩基竖向承载特性的研究较少。本文针对山区复杂地形,结合模型试验与数值模拟方法研究倾斜基岩和斜坡地形中桩基的竖向承载特性,重点探讨不同地形对桩基的荷载沉降曲线、桩身轴力和桩侧摩阻力分布、桩端-桩侧承荷分布等的影响和变化规律。本文的主要工作和结论如下:（1）开展了山区复杂地形中的单
近年来,人工智能（Artificial Intelligent,AI）领域持续快速升温,机器学习等人工智能技术得到快速地发展,并被广泛应用于各个领域,如在图像处理领域和语音识别领域大放异彩。随着人口的增长和城市化的快速发展,大型岩土工程建设如火如荼。在对岩土工程现场进行岩土工程勘察工作的同时积累了大量的勘察和试验数据。其中,不排水抗剪强度是黏性土的强度特征分析和稳定性评价的重要指标,对公路桥梁等基
当今,随着社会生产力的提高,我国的居民生活质量得到了空前的改善,但是,发展不协调、不充分、不可持续等问题依然存在,譬如与人们生活息息相关的环境问题。近些年,沙尘暴、汽车尾气、工农业烟尘、建筑扬尘等导致的雾霾,已经严重的影响到人民的正常生活、社会的正常生产、居民的身体健康;其中,建筑工程扬尘,正逐渐成为导致空气质量污染的主导因素,但只要措施得当,建筑工程施工扬尘却也是人为控制相对容易的。基坑施工阶段
综合管廊,又被称作“共同沟”,是经统一规划、设计、建设,用于集中、有序地将各类市政管线敷设至公共隧道空间中,并预留有可供人员行走的检修通道的基础设施。地下综合管廊属于浅埋线型地下结构,与一般地下隧道相比四周岩土的约束力减弱,地震惯性力的影响不可忽略,管廊不同节段间变形缝、接头等接缝部位易受地震作用影响,发生变位甚至断裂,从而致使结构及廊内管线破坏。部分实际工程会在接缝部位设置抗剪锚筋,抗剪锚筋为一