本書(shū)為一本學(xué)術(shù)專著。主要基于塑性極限原理,利用離散元方法及回歸分析,對(duì)落石沖擊下拱形明洞結(jié)構(gòu)極限狀態(tài)方程、落石沖擊荷載統(tǒng)計(jì)特征及結(jié)構(gòu)概率可靠度進(jìn)行研究,為明洞可靠度研究提供參考。內(nèi)容包括:(1)根據(jù)落石沖擊下拱形明洞結(jié)構(gòu)失效破壞形態(tài)和力學(xué)響應(yīng)特征,將結(jié)構(gòu)局部失效范圍簡(jiǎn)化為四邊固支方形鋼筋混凝土板結(jié)構(gòu),利用塑性極限原理按剛塑性板進(jìn)行極限荷載計(jì)算,得到了結(jié)構(gòu)極限承載力即抗力表達(dá)式;(2)利用離散元方法,將落石高度、落石重量及回填土厚度作為隨機(jī)變量,通過(guò)全面組合方法及回歸分析,得到了落石沖擊荷載表達(dá)式;(3)將結(jié)構(gòu)抗力與落石沖擊荷載表達(dá)式聯(lián)立得到極限狀態(tài)方程,根據(jù)一次二階矩法利用MATLAB編程求得結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo);(4)以我國(guó)客專雙線拱形明洞為例,分析了落石高度為10~100m、落石重量為5~100kN、回填土厚度為1.5~2.5m范圍時(shí)結(jié)構(gòu)的概率可靠度;(5)利用有限元數(shù)值模擬方法,對(duì)落石沖擊下拱形明洞結(jié)構(gòu)的力學(xué)響應(yīng)進(jìn)行了分析,提出結(jié)構(gòu)優(yōu)化的初步設(shè)想。本書(shū)理論與實(shí)踐相結(jié)合,具有較高的理論指導(dǎo)價(jià)值和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。適合于工程設(shè)計(jì)、施工人員、高校、科研院所科研人員及研究生等讀者。
王玉鎖,男,1974年生,山西懷仁人。西南交通大學(xué)隧道及地下工程專業(yè)副教授。本科、碩士、博士均畢業(yè)于西南交通大學(xué),中鐵一勘察設(shè)計(jì)院博士后,澳大利亞西澳大學(xué)訪問(wèn)學(xué)者。研究方向:地下工程圍巖與支護(hù)結(jié)構(gòu)相互作用機(jī)理、隧道掘進(jìn)機(jī)(TBM)技術(shù)、巖石及混凝土斷裂力學(xué)、危巖落石防治機(jī)理。
第1章 緒論
1.1 課題研究背景及意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 課題研究?jī)?nèi)容及技術(shù)路線
第2章 防落石明洞落石沖擊荷載的作用機(jī)理研究
2.1 落石沖擊對(duì)無(wú)回填土的拱形明洞結(jié)構(gòu)的作用機(jī)理模型試驗(yàn)研究
2.2 落石沖擊路塹式拱形明洞沖擊荷載及荷載效應(yīng)數(shù)值模擬分析
2.3 落石沖擊下單壓式拱形明洞力學(xué)響應(yīng)數(shù)值模擬研究
2.4 落石沖擊下拱形明洞結(jié)構(gòu)荷載分布研究
2.5 拱形明洞受落石沖擊的模型簡(jiǎn)化
2.6 沖擊作用下鋼筋混凝土板極限承載力的確定
2.7 本章小結(jié)
第3章 防落石明洞落石沖擊荷載計(jì)算模型研究
3.1 現(xiàn)有落石沖擊力的計(jì)算方法
3.2 顆粒流模型的建立及工況組合
3.3 落石沖擊荷載結(jié)果分析
3.4 落石沖擊荷載回歸分析
3.5 落石沖擊力模擬分析
3.6 本章小結(jié)
第4章 落石沖擊下拱形明洞結(jié)構(gòu)概率可靠性分析
4.1 結(jié)構(gòu)概率可靠性分析的原理
4.2 極限狀態(tài)方程的建立
4.3 結(jié)構(gòu)可靠指標(biāo)的計(jì)算
4.4 本章小結(jié)
第5章 落石沖擊下拱形明洞結(jié)構(gòu)可靠性設(shè)計(jì)及優(yōu)化
5.1 落石沖擊下無(wú)回填土拱形明洞結(jié)構(gòu)失效模式及極限承載力
5.2 落石沖擊荷載
5.3 拱形明洞結(jié)構(gòu)可靠度計(jì)算
5.4 無(wú)回填土拱形明洞結(jié)構(gòu)可靠度設(shè)計(jì)
5.5 算例
5.6 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
6.1 主要結(jié)論
6.2 問(wèn)題及展望
參考文獻(xiàn)