高大模板支撐體系坍塌事故頻發(fā)，大概率結(jié)構(gòu)性人為錯誤是主要原因。在“改錯”不奏效和“容錯”不合理的情況下，本項目基于“防錯”、“限錯”、“容易改錯”和“防連續(xù)性坍塌”的防錯設(shè)計思想，在前期研究的基礎(chǔ)上，進行以下研究：(1)通過施工人員的行為觀察、訪談和調(diào)研, 在工人-支撐體系關(guān)系層面上，研究結(jié)構(gòu)性人為錯誤的發(fā)生機理和規(guī)律；(2)考慮錯誤的發(fā)生概率、改錯效果和對可靠度的影響，提出錯誤危險性的綜合量化計算方法和評價指標，制定防錯設(shè)防水準，研究各類錯誤的防錯機理；(3)研究防錯型模板支撐體系的結(jié)構(gòu)型式、連接方式、構(gòu)造措施和輔助設(shè)施，進行節(jié)點設(shè)計和檢測，通過施工人員的體驗和訪談，驗證防錯效果；(4)在節(jié)點力學(xué)性能試驗和防錯型結(jié)構(gòu)體系足尺試驗的基礎(chǔ)上，進行承載力的計算分析，提出承載能力極限狀態(tài)設(shè)計法和防塌驗算法，進行標準化設(shè)計。為防止高大模板支撐體系坍塌事故提供新方法，為防止其他施工事故提供新思路。 2100433B

對有代表性、用途廣泛的8種國產(chǎn)鈦合金進行多種條件下的疲勞試驗，并用掃描電鏡和透射電鏡分析斷口形貌和組織結(jié)構(gòu)，把宏觀性能和微觀機理結(jié)合起來，提出鈦合金疲勞損傷和壽命預(yù)測的理論模型。除了金屬疲勞過程的一般規(guī)律外，工業(yè)純鈦和鈦合金中的α相因具有六方晶體結(jié)構(gòu)而其自身特點，即在循環(huán)變形中有孿晶形成，且常伴隨有微裂紋，這是鈦合金疲勞損傷和性能退化的重要機理。此外，在熱循環(huán)中也有孿晶形成。但孿晶也有積極的作用。工業(yè)純鈦和某些α鈦合金在低溫直至液氮溫度，不僅強度提高，其塑性也提高，我們稱之為“孿生誘導(dǎo)塑性”。理論和實驗證明：加入能降低α相中層錯能的合金元素，就能獲得輕質(zhì)、高強、高韌、低溫疲勞性能好的鈦合金。 2100433B

隨著地球地震活躍期的來臨，在我國西部大開發(fā)建設(shè)的背景下，為了保證強震作用下隧道特別是抗震最薄弱部分的明洞段安全，亟需相應(yīng)的減震機理與災(zāi)害控制對策研究。采用資料調(diào)研、數(shù)值模擬和模型試驗等方法，本課題深入研究了隧道洞口段的地震響應(yīng)機理及減震對策。 （1）通過文獻資料的廣泛搜集，明確隧道洞口段的破壞形式可分為：①邊坡失穩(wěn)破壞導(dǎo)致的崩塌、滑落造成其變形和壓損；②隧道門墻壁的破損、傾斜、開裂等問題；③隧道過斷層段的錯動。 （2）結(jié)合模型試驗和數(shù)值分析的方法，研究仰坡角度、襯砌剛度，減震縫間隔對隧道結(jié)構(gòu)地震響應(yīng)的影響，得出結(jié)論有：①過大的襯砌剛度對襯砌的受力不利，在保證靜力荷載和變形的條件下，適當減小襯砌的剛度可以吸收地震荷載的能量，對隧道抗震更有利。②無配筋襯砌相比有配筋襯砌的峰值彎矩大，明洞以及洞口附近襯砌應(yīng)予以配筋。③仰坡坡度越大，洞口段上覆土層越厚，其慣性力和主動壓力越大，襯砌附加彎矩峰值越大。在洞口處可以通過接長明洞來減小仰坡坡度，從而減小襯砌的受力，同時還可以預(yù)防地震引起的滑坡、落石等次生災(zāi)害。④洞口附近設(shè)置減震縫可以改善襯砌的受力，降低受力集中，使襯砌受力更均勻。 （3）借助模型試驗和數(shù)值方法研究上部滑移隔震、下部滑移隔震、下部碎石減震、全包減震、隔震層 下部碎石減震五種措施的減震效果，得出設(shè)置隔震層和下部碎石對襯砌的減震作用明顯，下部碎石減震作用更為有效。洞門附近可以對基底進行處理，這不僅可以增加基底承載力并且可以起到一定的隔震作用。 本課題研究成果有助于提高隧道結(jié)構(gòu)抗的抗減震，可為相關(guān)工程設(shè)計與施工提供指導(dǎo)，亦可為今后規(guī)范和標準的制定提供理論和技術(shù)支持。 2100433B