基于荷载-结构法隧道计算理论,建立了公路隧道衬砌厚度不足病害的力学模型,分析了粘贴钢板加固计算理论理论,研制了公路隧道衬砌病害及加固分析软件,可以量化评价衬砌厚度不足及粘贴钢板加固后对结构承载力的影响。以某公路隧道为依托,利用公路隧道病害加固软件,分析了二衬配筋不足、厚度不足等衬砌缺陷对其结构安全影响,提出采用粘贴钢板加固,并分析了治理后结构安全性,验证了加固措施的合理性。

针对设计工作者对于带裂缝衬砌在气动荷载作用下的安全性疑虑,文章采用ABAQUS有限元软件和Fe-safe软件对带单一纵向裂缝、网状裂缝的高速铁路单线、双线隧道衬砌在围岩压力与气动荷载共同作用下的结构受力规律和疲劳寿命开展研究工作,主要结论有(1)除双线隧道拱顶存在网状裂缝工况外,气动荷载对其余工况的衬砌受力安全影响较小,在使用寿命周期内,结构不会发生疲劳破坏;(2)双线隧道拱顶存在网状裂缝时,裂缝在围岩压力作用下可能处于不稳定状态,需对结构进行加固处理;(3)气动荷载作用下,单线隧道单一纵向裂缝、网状裂缝工况和双线隧道单一纵向裂缝单车行驶、双车交会工况的疲劳寿命大于使用寿命周期的通车总对数,气动荷载不会诱发结构疲劳破坏。

煤矿液压支架的突然破坏会导致巷道坍塌,严重威胁井下工人的生命和安全。用于监测矿井支架元件上的压力变化的光纤系统可以增加采矿自动化的程度,减少人工出错的可能性,支架工作元件状态的系统监控能够跟踪由于煤岩压力增加而引起的变形。该系统在采矿企业的实施将扩大数字技术在采矿中的应用,及时警告矿井坍塌威胁将显著提高安全采矿作业的水平,并且降低维护矿井工作的成本。故此,模拟煤矿工况环境,安装了连接到自动测量系统的光纤传感器。该系统还配备了用于监控结果的视觉显示功能,这使得跟踪压力参数的急剧波动成为了可能。