铁路隧道复合式衬砌初期支护可靠性分析

《铁路隧道设计规范(极限状态法)》(Q/CR 9129—2018)使得概率极限状态法在铁路隧道结构设计中得到迅速发展,但其规定的设计方法以及目标可靠指标都是针对二次衬砌结构的,尚不适用于初期支护的设计。为将规范的适用范围扩大到初期支护,以8套铁路隧道衬砌通用参考图的复合式衬砌结构为研究对象,建立初期支护与二次衬砌共同作用的荷载-结构模型,用梁单元模拟初期支护与二次衬砌,采用杆单元模拟初期支护与二次衬砌之间的弹性链杆、围岩与支护间的弹性约束。对正态分布的随机变量,取截断正态分布。用蒙特卡罗法对初期支护荷载效应进行统计分析,以JC法对初期支护进行可靠度分析,通过校准法确定初期支护的目标可靠指标。通过与国内外相关规范的比较以及对材料性能的分析,推荐二级安全等级的隧道初期支护的目标可靠指标分别为2.7、3.2。     

铁路隧道混凝土衬砌结构概率极限状态设计研究

根据可靠性理论的基本原理和方法,按现行隧道设计规范所采用的“荷载－结构”模式,对单纯铁路隧道衬砌结构可靠度设计实用表达式中的分项系数进行计算,提出分项系数的建议值,对实用设计表达式进行各种检算并作分析。     

预应力混凝土连续梁的非线性分析

采用分层法对预应力混凝土梁进行了非线性有限元分析，利用计算机数值计算方法，模拟预应力混凝土多跨连续梁的加载试验全过程，分析预应力混凝土梁的非线性特性，通过各层单元引入对应材料的非线性模型，并采用离散裂缝模型，能较正确地模拟预应力混凝土梁从弹性状态到极限状态的受力特性，算例表明该方法既能使混凝土非线性分析的结构模型得到简化，又能较好地预测预应力混凝土梁的开裂荷载、极限荷载、正截面裂缝开展、荷载挠度曲线关系和钢筋及混凝土的应力变化过程，计算结果与试验结果吻合较好。     

单线电化铁路隧道衬砌结构极限状态设计式中分项系数研究

根据隧道衬砌结构极限状态的特点，选用抗力和作用效应两项综合分项系数和可靠度调整系数，分别按“分位值法”、水工系统提出的方法和ＲＢＤＦ法计算分项系数，通过分析比较提出修订规范时采用的分项系数的建议值。     

边坡可靠性指标及敏感性因素分析

我国铁路规范拟从容许应力设计方法转轨采用极限状态法。论文的研究内容为铁路规范的转轨提供了部分研究结果，首先推导了路堑边坡极限状态方程及可靠度指标的计算公式，然后采用JC法，计算了边坡的可靠指标，基本正态分布在2.5左右，取可靠度指标为2.5，失效概率为0.62％。然后计算分析了土性参数中γ值、c 值与 φ 值的变异性对可靠指标的影响，其中γ值和列车荷载的变异性对可靠指标的影响不大，c 值与 φ 值的变异性对可靠指标的影响较大。     

高磨蚀复合地层盾构刀盘受力分析与计算

盾构在复合地层中施工,经常会遇到盾构姿态难以控制、刀盘刀具异常或过量磨损、刀盘变形与开裂等问题,目前是盾构施工一大难题。针对芜湖过江隧道其中一段软硬复合地层的工程地质特点,将其在盾构掘进断面内的地层简化为上软下硬的二元地层结构,对刀盘受力公式进行推导并建立刀盘受力计算模型,基于LabVIEW编制盾构刀盘受力计算程序。该程序可以计算盾构机在复合地层掘进过程中的刀盘有效推力、有效扭矩、倾覆力矩和不平衡力及它们的变化情况。最后实例计算,得出刀盘受力和力矩随软岩比、刀盘转角和贯入度的变化规律,解释了盾构在复合地层施工难题的原因,为其提供依据。     

地震荷载作用下钢筋混凝安全壳的可靠性分析

对秦山核电站的钢筋混凝土安全壳进行了地震可靠性分析。结构系统极奶破坏的可靠度采用稳定构形法（ＳＣＡ）和三维有阮元法的应力分析（ＦＥＭ）来估计,结构系统的破坏定义为所有稳定构菜破坏事件物交集,用２ＳＳＥ地震作为输入地震荷载,地面运动假 具有田治见洪－金井清谱的零平均平稳高斯过程,基于在不同峰南面加速度下计算的条件破坏概率,给出了系统极限状态的以及初始屈服时的年破坏概率。     

基于直接模态摄动法的无阻尼线性随机结构的随机振动研究（II）

提出了基于数论选点的直接模态摄动法,用以求解无阻尼线性随机结构的随机动力反应。以数论选点的直接模态摄动法为基础,求出随机样本的特征值和特征向量,然后利用模态叠加法,求解样本结构在样本荷载作用下的动力反应,把所有的样本反应统计分析,即求得结构的随机反应。由于在计算过程中,没有将随机反应分解为均值部分和摄动部分,因此,采用直接模态摄动法求无阻尼复合随机振动系统的反应不存在久期项问题。算例分析表明,复合随机振动系统的随机反应均值比均值荷载作用下均值结构的确定性反应要小。     

基于直接模态摄动法的无阻尼线性随机结构的随机振动研究(Ⅱ)——随机动力反应分析

提出了基于数论选点的直接模态摄动法,用以求解无阻尼线性随机结构的随机动力反应.以数论选点的直接模态摄动法为基础,求出随机样本的特征值和特征向量,然后利用模态叠加法,求解样本结构在样本荷载作用下的动力反应,把所有的样本反应统计分析,即求得结构的随机反应.由于在计算过程中,没有将随机反应分解为均值部分和摄动部分,因此,采用直接模态摄动法求无阻尼复合随机振动系统的反应不存在久期项问题.算例分析表明,复合随机振动系统的随机反应均值比均值荷载作用下均值结构的确定性反应要小.     

千米级斜拉桥主梁挠度非线性随机静力分析

采用响应面法对千米级斜拉桥主梁最大挠度进行静力可靠度分析,考察主梁最大挠度随结构材料、几何尺寸及外荷载等不确定因素的变异而发生变化的规律。算例研究表明,主梁挠度可靠指标对各随机变量平均值和标准差的敏感程度不同。同其它随机变量相比,斜拉索弹性模量变异对千米级斜拉桥主梁挠度影响最为显著。主梁截面面积变异对千米级斜拉桥主梁挠度具有显著的影响,但与对千米以下斜拉桥主梁挠度的影响规律不同。     

涡旋压缩机异形封头可靠性设计

为评估异形封头结构在涡旋压缩机运行过程中的可靠性,参考压力容器椭圆形封头设计理论,采用常规设计方 法对封头进行了结构设计和强度校核;基于封头材料性能、结构尺寸等设计参数的分散性,将各参数作为正态分布的基 本变量,对封头结构进行了可靠性设计,并对基本变量分布参数的灵敏度进行分析。计算结果表明,与常规设计方法相 比,可靠性设计在确保结构安全性的前提下,同时保证了设计的经济性;影响封头可靠度的主要因素是材料屈服极限、工 作压力和壁厚。     

基于弹性抗力法的基坑支护结构三维变形分析

对比了目前已有的基坑支护结构内力及变形分析方法,提出了空间弹性抗力法的概念。对该方法的计算模型、原理及公式进行了简述,并编制了相应分析计算程序。结合基本算例,分析了不同支撑情况下支护结构的内力及变形情况,并总结出角部支撑的合理布置方式,同时分析了超载不均匀情况下支护结构的内力与变形情况,研究了平面小尺寸基坑是否需要布置支撑的问题,对基坑支护结构设计具有一定的参考价值。     

长株潭城市群产业协同度测度及影响因素研究

城市群是城市化发展到高度水平的产物,在城市群发展过程中,产业结构发展状态直接关系到城市群的可持续发展。长株潭城市群于1997年正式开始规划建设,发展至今,三市在融合发展上取得了较好的成效,但也存在着产业结构相似导致区域内部竞争、行政区域划分弱化合作机制、传统产业比重过大而高新技术产业发展较慢等问题。针对这些问题,利用熵权法计算长株潭城市群和长株潭三市三次产业发展的有序度,并建立复合系统模型计算长株潭城市群和长株潭三市的产业协同度,再利用随机效应模型分析长株潭城市群产业协同度的影响因素。结合产业协同发展的影响因素,提出加强产业结构规划、加强合作机制建设、完善市场资源配置等建议,以不断优化长株潭城市群产业协同。