基于结构—荷载模型隧道支护结构安全性评价方法

本文探讨了建筑结构安全性评价的极限状态方法,提出了利用荷载水平方法建立结构构件安全性评价准则,实例表明该方法与《工业厂房可靠性鉴定标准》评定结果具有良好的一致性。

地铁隧道衬砌的裂隙扩展威胁地铁正常运行的安全,到目前为止,针对地铁隧道定量化系统安全评价方法研究还比较少的背景下,文章对隧道衬砌的安全性评价方法进行了系统的分析探讨,通过分析进一步完善了地铁隧道定量化安全评判标准,并提出了相应的安全评价方法,对地铁隧道结构裂隙定量化安全评价具有借鉴意义.

为控制软岩变形,确保施工安全,结合谷竹高速公路油坊坪隧道在施工过程中多次出现的大变形情况,提出\"弱化锚杆+增强初期支护的刚度与强度\"的支护方案,并与原方案及\"弱化锚杆\"的支护方案进行对比研究。通过数值模拟对不同支护方案下位移变形量、锚杆受力情况、塑性区的发展情况、喷射混凝土的应力以及二衬结构的受力情况进行分析;同时现场选取3组试验段,对3种不同支护方案下的围岩变形及围岩压力情况实施现场监控量测。数值模拟结果和现场监测结果表明:弱化锚杆的措施对支护体系的整体支护效果影响不大,而且能节省工序和降低工程成本;增强初期支护的刚度与强度能有效地控制围岩大变形。提出的\"弱化锚杆+增强初期支护的刚度与强度\"支护方案是可行的,可为沿线同类隧道支护优化提供参考。

隧道工程爆破施工引起衬砌结构以及地表建筑物破坏时有发生,研究隧道工程爆破振动效应以及安全性评价方法,对确保隧道工程施工安全十分重要。基于三维动力有限元分析方法,以某城市双连拱隧道工程爆破施工为例,探讨爆炸冲击荷载作用下隧道围岩介质动力响应特征。研究表明,爆破冲击对周围介质的影响具有时间滞后和累积损伤效应,只考虑爆破瞬时最大振动波速对围岩介质以及地表建筑物的影响不能真实反映爆破影响的实质。同时结合具体工程对地表建筑物爆破安全评价方法进行分析研究,建议将现代数值分析方法应用于复杂条件下隧道爆破安全性评价工作。

为建立有效的桥梁结构安全评估有限元模型,提出基于桥梁结构诊断试验数据的力学参数标定方法,考虑力学参数及作用效应参数量值的相关性,结合对两者的规则化,消除灵敏度分析时灵敏度矩阵的奇异性；在优化目标函数中引入罚函数来改善收敛效率及收敛性；并通过标定一座在役桥梁结构力学参数有限元模型,分析试验测试数据与以基于结构设计参数得到的作用效应值偏差较大的原因,并验证所提出方法的有效性。结果表明:基于诊断试验的桥梁结构力学参数标定方法,可有效解决传统分析方法与试验结果差异较大的问题,有助于准确评价桥梁结构安全性。

通过桥梁评估工作，可将采集到的信息过滤、分解、综合、分析，然后反馈给相关使用者，以便采取合理、高效、低成本的管理及维护措施，桥梁评估是实现对桥梁科学管理及维修养护的重要前提条件。目前桥梁评估方法很多，虽然各种方法之间都存在着一定的联系，但也存在着一定的差异。本文就基于区间分析的方法对桥梁结构安全性评价进行探讨。

探讨了在现浇多层房屋施工中的荷载效应可能对结构安全性造成的影响,并提出了定量和定性的(上接77页)结构将会超于不安全(对于某些混凝土强度还达不到75%就拆除模板和支架的施工者,可改善措施.

通过计算分析屋顶绿化层荷载对一些砖混结构和框架结构的构件内力的影响,得出了屋顶绿化层对建筑结构安全性的影响。

针对公路工程设计工作,结合以往相关经验,提出四种可在公路设计过程中采用的安全性评价方法,并得出设计阶段的安全性评价对保证公路施工安全和运营安全有重要作用的结论。

为了深入探讨浅埋、大跨度、偏压等复杂条件下公路隧道衬砌结构的安全性,结合卧龙岗隧道左线出口段浅埋偏压、边坡滑动以及断裂带等不利因素,对可能出现的隧道结构安全问题进行了分析论证;通过分析围岩位移稳定性、边坡稳定性以及衬砌结构受力情况,对隧道二衬的安全性进行了全面评价。结果表明:卧龙岗隧道围岩位移基本趋于稳定,边坡处于稳定状态,隧道出口段整体是安全稳定的;该评价结果为隧道后期的安全运营提供了可靠依据。

作为隧道的主要承重结构,二次衬砌设计得是否合理不仅关系到隧道施工期的安全,并且对隧道以后的通车运营养护有着较大影响.文中以某座在建高速公路隧道为依据,选取两种隧道埋置深度,分析了ⅳ及ⅴ级围岩下二次衬砌的内力分布,并根据相应规范要求,对二次衬砌进行安全评价,以期对类似隧道提供参考.

作为隧道的主要承重结构,二次衬砌设计得是否合理不仅关系到隧道施工期的安全,并且对隧道以后的通车运营养护有着较大影响。文中以某座在建高速公路隧道为依据,选取两种隧道埋置深度,分析了ⅳ及ⅴ级围岩下二次衬砌的内力分布,并根据相应规范要求,对二次衬砌进行安全评价,以期对类似隧道提供参考。

作为隧道的主要承重结构,二次衬砌设计得是否合理不仅关系到隧道施工期的安全,并且对隧道以后的通车运营养护有着较大影响。文中以某座在建高速公路隧道为依据,选取两种隧道埋置深度,分析了ⅳ及ⅴ级围岩下二次衬砌的内力分布,并根据相应规范要求,对二次衬砌进行安全评价,以期对类似隧道提供参考。

以赣定高速公路谷山隧道工程为例,利用遗传算法和bp神经网络相结合的方法,建立运营隧道结构安全评估模型。网络结构采用遗传算法优化bp神经网络权值和阈值,提高了网络收敛速度,克服了传统的神经网络训练时间长、容易陷入局部极小值的问题。并将该模型应用到谷山隧道运营结构安全性评估中,具有较高的学习精度和较快的收敛速度。

隧道支护结构的综合检测技术综述——首先对隧道锚固体系质量检测的主要方法进行了探讨，着重于对反射波法检测锚杆施工质量的理论和应用分析；接着按初喷和二衬两个阶段对隧道衬砌质量的主要检测方法技术进行论述，并探讨了探地雷达在隧道质量检测中的应用，对雷...

试图以渝湘高速公路某隧道施工过程的监测资料,通过反演分析算出围岩参数如弹性模量、泊松比等,并计算隧道衬砌内力和变形,对隧道衬砌结构整体稳定性进行分析。

隧道支护结构体系是围岩稳定性控制的关键,也是隧道设计的基本任务,而对支护结构之间相互作用过程和机制的系统认识则是定量化设计的基础.本文从隧道围岩结构性和支护作用的本质特征出发,提出隧道支护具有\"调动\"和\"协助\"围岩承载的基本作用,明确了二者的功能分配原则和实现方式,即分别通过超前支护的保障作用、初期支护的核心作用和二次衬砌的安全储备作用共同完成；针对围岩的正面挤出、前倾式冒落和后倾式冒落等三种超前破坏模式,分别给出了相应的超前支护方式和支护效果评价方法；提出初期支护作为隧道围岩附加载荷的主要承担者,包括锚固体系与拱架及喷射混凝土结构,分别通过\"调动\"和\"协助\"围岩实现其承载功能,且同时具有\"支\"与\"护\"的作用；阐明了二次衬砌结构作为安全储备功能的内涵,建立了二次衬砌结构的载荷分担比率与刚度匹配性、支护时机的关系,并据此给出了二次衬砌结构参数和施作时机的建议值；建立了以围岩变形量s最小和协同度ξ最优为目标,基于超前支护、初期支护和二次衬砌与围岩相互作用三阶段的协同支护优化模型,明确了支护结构体系与围岩、不同支护结构之间以及支护结构要素之间三个层次的协同关系,并提出了隧道支护结构体系协同优化设计方法.

为评估在役公路隧道的剩余寿命,建立一种基于荷载-结构法的在役公路隧道剩余寿命评估模型；以复合式衬砌在役公路隧道为研究对象,分析在役公路隧道常见病害及其对剩余寿命评估模型基本参数的影响。结果表明:基于荷载-结构法的公路隧道剩余寿命评估模型可实现对在役公路隧道剩余寿命的评估,对掌握隧道目前工作状态、隧道维修养护等方面具有重要意义。

以云南省呈贡至澄江高速公路提古铺隧道为例,采用大型二维有限元plaxis程序模拟隧道开挖施工,分析大断面隧道开挖工程中双侧壁导坑法的施工工况,以及在施工过程中分别引起的围岩沉降及应力,对衬砌结构设计参数及施工方法的合理性进行了理论验算.

石柱槽隧道支护结构变形监测分析——通过对沪蓉高速公路石柱槽隧道支护结构变形监测与分析，获得了在复杂地质条件下各施工阶段隧道支护结构的变形和受力的变化规律，参照相应断面的变形实测值，就能掌控隧道洞身的形变，判断掌子是否安全稳定，对现场情况和后续...

分析了不同地质条件下的锚杆作用效应、锚杆抗拔力及其主要影响因素,同时根据锚杆承载拱理论给出了计算系统锚杆承载能力的计算方法,应用该方法分析了隧道在不同地质条件下各类支护型式的承载能力及其费效比,得到了系统锚杆在相对破碎的岩层中对洞室稳定的作用较大,随着地质条件变差,系统锚杆的费效比大幅度降低的认识。结合大量工程设计与施工方面的实践经验,经过系统分析后得到如下结论:在软弱围岩条件下不宜大量使用密集布置的系统锚杆,此时应以采用少量的、带注浆功能的、疏而长的锚管为主,可以充分发挥其稳定初期支护的作用。

随着交通基础建设的发展,隧道在各级公路中出现的频率越来越多。隧道支护结构的力学特征直接影响到隧道的施工安全,支护结构不稳定可能导致隧道塌方灾害,造成人员伤亡、机械损坏、工期延误,形成不良的社会影响,所以研究隧道支护结构的稳定性是十分必要的。本文根据某公路改建隧道的工程地质情况,通过数值模拟研究隧道开挖过程中支护结构的力学特征,对隧道支护结构的施工具有一定的指导意义。