基于CSAMT法穿越向斜台地构造深埋岩溶隧道地质研究

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某穿越上覆大型水库向斜台地构造的特长深埋岩溶隧道,施工期间极易发生突水、突泥等工程地质灾害甚至灾难,破坏区域内的地质环境,工程的安全风险(施工安全风险、隧道结构安全风险以及破坏地质环境的风险)极高。为查清隧址区地下地质构造,探明区内广泛分布的岩溶裂隙、溶洞、地下暗河,解决水文、工程地质问题,基于空气、泥或水等介质电性特征与围岩存在明显差异的特点,采用可控源音频大地电磁法(CSAMT),通过观测、研究人工激发电磁场的空间或时间分布,换算成了具有深度信息的视电阻率值,然后根据电性分布特征来推断地下地质结构和构
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岩土体抗剪强度参数常由剪切试验数据采用拟合回归方法获得,并可采用最小二乘法、点群中心法、随机-模糊法、分位数法、优定斜率法、模糊拟合法与非对称三角模糊数法等7种方法进行分析。为探讨各种方法的适用性与合理性,首先,归纳总结7种拟合回归方法的基本原理与分析过程;然后,采用7种方法对4个工程算例进行拟合回归分析,并通过计算结果探讨了各种方法的差异性,进而分析了异常数据与取值界限对不同方法所得岩土体抗剪强度参数的影响规律。结果表明:较少的试验数据点易于点群中心法的实施,但其适用性不强,受主观因素影响较大,优定斜率
为了更深入地了解地下盾构隧道施工引起的地层变形规律,基于透明土可视化技术及粒子图像测速技术,开展盾构隧道施工的模型试验。试验对盾构隧道开挖引发的地表沉降规律进行分析,并利用透明土可视化的优势,进一步探究土体内部位移场的分布特征。结果表明:试验获得的地表沉降规律与高斯分布有很好的一致性,且随着隧道埋深的增大,地表沉降值减少;土体内部地层最大沉降值与地层深度呈正相关,并得到透明砂土中土层沉降槽宽度系数沿深度变化的计算公式;隧道上方土体的水平位移沿深度方向呈现先减小后增大的特征,在水平方向表现为抛物线形式分布。
为研究桥面跳车冲击作用下车-桥系统动力响应特征,以21自由度的4轴整车模型为研究对象,基于预设的障碍物几何模型,建立跳车过程下的车-桥耦合分析系统,并借助实际车辆跳车工况对所建立分析系统的适用性进行验证。结合有限元动力学分析方法,对跳车冲击过程中的车-桥系统力学性能进行分析。分析结果表明:所建立分析系统加速度分析结果与跳车试验测试结果吻合良好,所建立的跳车过程车-桥耦合分析系统具有良好的适用性;车辆驶过障碍物的过程中,车桥作用力最大波动值约为正常行驶的2.0倍,变化剧烈;跳车引起的驾驶不舒适体验与车速并非
为了探究磁流变弹性体隔振器的力学特性,对隔振器进行力学特性试验,实验数据表明磁流变弹性体隔振器具有很强的滞回特性。利用实验数据,结合Bouc-Wen模型,建立隔振器的非线性动力学模型。使用遗传算法对Bouc-Wen模型进行参数识别,分析参数随实验条件的变化规律,总结出适用此隔振器的一般化Bouc-Wen模型,并验证模型精度,相对误差在10%以内。结果表明,Bouc-Wen模型能够很好地描述磁流变弹性体隔振器的力学性能。
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斜拉桥合理成桥状态的确定是设计的关键环节,同时也是后续获取斜拉桥合理施工状态的前提条件。在总结3种基于影响矩阵原理确定斜拉桥合理成桥状态计算方法(未知荷载系数法、最小应变能法和最小弯曲能法)的基础上,以某市政110 m跨径的稀索体系人行斜拉桥为项目依托,建立三维空间有限元模型,结合自编程优化其成桥索力。对比分析3种方法(5种优化目标)优化后的斜拉桥成桥状态索力、弯矩和位移结果,获取各优化计算方法下斜拉桥的力学规律,确定斜拉桥成桥索力最优计算方法,为今后国内外同类桥梁的设计提供借鉴。结果表明:针对稀索体系人
为实现城市高架桥快速施工,并克服常规混凝土结构耐久性差、自重大的缺点,针对盖梁结构提出了4个全预制轻型预应力UHPC盖梁的设计方案,并从受力性能、经济性和施工技术等方面进行对比分析;通过分析UHPC盖梁的全过程分析,表明结构抗弯和抗剪承载力、裂缝宽度均满足要求;继而通过大比例模型试验研究了盖梁在大悬臂加载状态下的受力性能。结果表明:全预制轻型UHPC盖梁具有良好的受力性能;提高预应力筋率可以有效改善盖梁工作状态下的应力水平;4种UHPC盖梁方案各具优势,可视实际情况选择。
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