山岭铁路盾构隧道荷载及结构受力特性研究

研究目的:为研究山岭盾构隧道的荷载分布特征及其衬砌结构力学行为,依托某铁路工程,基于FLAC3D建立数值模型,研究山岭铁路大断面盾构隧道管片上的荷载分布及大小,分析不同影响因素下双层衬砌的内力分布特征。研究结论:(1)衬砌周边围岩应力在盾构通过前后,有瞬间增大再减小再增大最后保持不变的趋势,且稳定后衬砌上竖向和侧向地层压力均呈两端大中间小形状分布;(2)隧道在不同赋存条件下应选用与其相适应的荷载计算理论,如在50 m埋深(Ⅴ级围岩)条件下宜采用普氏理论,100 m埋深(Ⅴ级围岩)条件下宜采用铁路隧道规范理论;当围岩条件较差及埋深较浅时荷载计算理论结果略微偏于不安全,当埋深较大以及围岩条件较好时荷载计算理论结果均偏保守;(3)双层衬砌结构中二次衬砌相比管片内力很小,且围岩稳定性对二次衬砌的受力特性影响较大;(4)本研究成果可为山岭盾构隧道结构设计提供技术支撑。

非对称结构作用下深基坑围护结构受力变形分析

本文基于苏州地区某地铁车站的实际工程,采用数值模拟与现场监测相结合的方法,研究了非对称结构作用下深基坑围护结构的受力变形规律。研究表明:1) 非对称既有车站的存在使得结构对称的新建深基坑围护结构呈现非对称的受力变形规律。2) 既有车站对于基坑围护结构受力的影响程度与其所处位置与既有车站的距离有关,邻近既有车站侧地连墙较对侧地连墙拉应力增大,坑底以上压应力减小,坑底以下压应力增大。3) 既有车站的遮拦影响使得邻近侧地连墙变形量小于对侧地连墙,对称截面呈现非对称的变形特征,且非对称变形程度随着开挖的推进逐渐增加。

岸坡淤积对高桩码头结构受力的影响及清淤防治措施

利用有限元方法分析了岸坡淤积对高桩码头结构受力的影响,提出了码头下方局部清淤联合码头后方开挖以减小淤积影响的防治措施。通过构建高桩码头排架结构的实体单元模型,探讨了岸坡淤积和使用荷载的耦合作用对码头结构内力及水平位移的影响;通过比较岸坡淤积过程中的桩基受力及变形,揭示了桩基损伤机理,即岸坡淤积使桩土相互作用面积增大,桩基受到的附加淤积土压力作用增大,导致受横梁约束桩基的桩顶弯矩增大。岸坡淤积对码头结构存在显著影响,随着淤积高度的增加,桩基的内力及水平位移、横梁的水平位移显著增大;码头岸坡淤积、码头后方超淤及船舶撞击力的联合作用,对淤积岸坡的坡顶处和后侧的向岸斜桩的内力影响最大,桩基最易受损;对码头下方的淤积坡肩进行局部清淤,联合在码头后方挖槽的清淤措施,可有效降低危险桩基的桩顶弯矩,减小淤积对码头结构的影响。

海底风化槽地铁盾构隧道结构受力监测与计算

[目的]为探明海底风化槽盾构隧道结构荷载分布特征,特开展隧道管片结构内力响应规律研究。[方法]依托某跨海地铁盾构隧道项目,针对其海底风化槽段,实施了管片水土荷载及结构内力的系统性监测。通过数据分析,揭示了该区域隧道结构荷载与内力的分布特征,并进一步验算了潮汐荷载作用下管片的疲劳特性。[结果及结论]①监测结果显示,水土压力与钢筋内力经历了初期的显著波动后趋于稳定。稳定阶段的水土压力维持在0.1~0.4 MPa范围内。内侧钢筋应力范围为-2.19~-38.60 MPa,外侧的则为-6.95~-34.59 MPa。对比钢筋应力的计算值与实测值,二者比值为0.6~1.8,显示出良好的一致性。②管片所受水土荷载随潮汐水位的周期性变化(周期为12 h)而呈现相应的波动。管片接缝处的最大主应力水平为-2.45~-2.60 MPa,应力幅值在0.31~0.34 MPa之间,应力比则介于0.87~0.96之间。③在不同潮汐荷载幅值条件下,管片的应力水平保持相对稳定,而应力幅值则随潮汐荷载幅值的增加而线性增长,同时应力比呈线性下降趋势。当潮汐荷载幅值达到实测值的5倍时,管片的主应力幅值增大至1.70 MPa,应力比降至0.84,此时混凝土主应力的最大值范围为-1.6~-3.6 MPa。

分块掘进工序对偏压隧道围岩变形及结构受力的影响分析

以融福高速公路振彩隧道为工程背景,提出预留核心土下台阶分块开挖法,采用FLAC3D有限差分程序进行三维仿真分析,对比分析预留核心土下台阶分块法、传统预留核心土法和中隔墙法的围岩变形及支护结构受力,并探讨其合理开挖顺序。研究结果表明:隧道在浅埋偏压条件下,围岩变形及结构受力呈不对称性,地表沉降最大值均出现在隧道中心偏深埋侧,拱肩和拱腰竖向位移均表现为深埋侧大于浅埋侧;预留核心土下台阶分块法先开挖浅埋侧的地表沉降、拱顶沉降和锚杆轴力最大值均小于传统预留核心土法,有利于控制围岩及支护稳定性;中隔墙法先开挖深埋侧对地表沉降和围岩竖向位移控制较优,而先开挖浅埋侧对水平位移控制较优,衬砌结构受力较小。

连续刚构桥下挠影响因素及对结构受力的影响分析

从钢束预应力损失、混凝土收缩徐变、施工质量、设计理论、后期运营管理方面分析连续刚构桥下挠的影响因素;以广东佛山市一座三跨连续刚构桥为例,对不同程度主跨下挠时桥梁结构受力进行计算,分析连续刚构桥内力随主跨整体下挠的变化规律。

防洪工程现浇钢筋混凝土箱涵结构受力分析

为在充分考虑地基和弹性梁之间相对弹性变形的基础上准确反应箱涵结构实际受力,以太忻经济区(太原段)大盂产业新城防洪工程北部截洪沟和东干渠与天然气管线连接处钢筋混凝土箱涵下穿工程为例,应用ANSYS软件和有限元法展开箱涵以及相应位置地基二维模型的分析构建,并将内力、应力计算结果及配筋结果和结构力学法展开比较。结果表明,有限元法能较好反映结构真实受力状态,并能更好分析现浇钢筋混凝土箱涵局部应力,为结构优化设计及稳定运行提供保证。

圆管涵在多锤头碎石化施工时的结构受力特性研究

结合某公路项目施工实践,针对多锤头碎石化施工时圆管涵结构受力特性展开综合探究,分析了多锤头碎石化锤击荷载作用下路基内部应力变化规律,借助有限元分析模型,对圆管涵安全性实施验算,得到圆管涵位移、应力与板中距离变化的规律,最终得出:圆管涵覆土深度大于3.4m时,多锤头锤击荷载不会对圆管涵造成破坏,且破碎效果显著。

开挖过程中基坑变形及桩锚支护结构受力特点分析

基坑工程往往面临复杂多变的地质条件,如土层的不均匀性、地下水位的变化等,这些因素都会对基坑的变形和桩锚支护结构的受力产生影响,增加了分析的复杂性。为此,本文研究开挖过程中基坑变形及桩锚支护结构受力特点。选用临界状态塑性模型作为土体本构模型,基于此,利用Plaxis软件实现基坑结构有限元建模。设定桩锚力学参数,分析桩锚支护结构受力。实验结果证明:基坑位移最大值随着开挖深度的增加而增大,这表明开挖深度是影响基坑形变的关键因素。随着开挖深度的推进,基坑支护结构所承受的荷载逐渐向深层桩锚转移,深层桩锚在维持基坑稳定性方面发挥着更为关键的作用。

支架安拆技术及其对结构受力性能的影响研究

本文旨在研究桥梁施工中支架的安拆技术和对结构受力性能的影响。通过深入分析大官市互通C匝道大桥施工过程的支架的搭设与拆除环节,探讨了不同支架类型及施工方法对桥梁结构受力的影响。研究发现,合理的支架安拆技术能够有效保障施工安全并提高桥梁结构的整体受力性能。本文提出了一系列优化建议为今后类似桥梁工程的施工提供有益的参考。

大跨度四连拱隧道中隔墙厚度对结构受力影响分析

中隔墙作为连拱隧道结构施工的前置工序,对隧道结构安全有重要影响,因此,开展中隔墙厚度对结构受力影响的研究有重要的现实意义。根据“先主后辅”的施工工序,建立有限元分析模型,研究了四连拱隧道的受力特征,分析了中隔墙厚度对结构受力的影响。结果表明:(1)数值计算与现场实测基本相符,两者最大相差18.88%,所建立数值模型及其参数的选取合理可靠。(2)四连拱隧道中隔墙厚度对结构受力影响较大,对结构变形影响较小;中隔墙越厚,二次衬砌弯矩峰值越小。(3)中隔墙厚度从1.5 m增至2.5 m时对结构受力改善较为明显;从2.5 m增至3 m时对结构受力改善趋势减弱,设计中隔墙厚度采用2.5 m合理;(4)左、右主洞二次衬砌拱顶、拱脚和拱底弯矩受中隔墙厚度影响大于南、北辅洞。

框架剪力墙建筑结构受力及施工要点分析

本文通过分析框架剪力墙建筑结构的受力分析及施工要点,提出了具体的施工内容和步骤。施工内容涵盖基础处理、钢筋安装、模板支撑、混凝土浇筑等方面。从施工角度深入探讨了如何有效应对建筑结构的受力情况,以及在施工过程中需要注意的关键要点,确保结构的稳定性和可靠性。本研究旨在为相关工程领域提供实用指导,帮助施工人员更好地理解和应用框架剪力墙结构的受力原理和施工技术,提高施工效率,保障工程质量。愿本文对相关领域的研究和实践提供一定参考。

基于结构受力状态理论的群桩基础承载力研究

目的 将结构受力状态理论应用于群桩基础的承载力判定,推广计算群桩基础安全容度和降低材料浪费的方法,为群桩设计提供有力依据。方法 依托沈阳航空航天大学图书馆现场静载试验,通过ABAQUS有限元模拟软件建立群桩基础模型,应用结构受力状态理论分析实测数据与模拟数据,精确判定群桩基础工作过程中的弹塑性分支荷载与失效荷载,并与当前规范理论获取的荷载判定结果进行对比。结果 在考虑群桩效应等不利因素的前提下,所判定的群桩承载力在保证安全的同时,相较于以控制沉降为40 mm方式得到的群桩基础设计荷载提高了21.6%,失效荷载比极限荷载大770 kN。结论 弹塑性分支荷载可以直接作为群桩基础的设计荷载,从极限荷载至失效荷载这一区间经证明群桩结构可以正常工作,可作为群桩基础的安全裕度使用,为研究群桩基础承载力提供了新方法。

黄土公路隧道仰拱曲率对结构受力的影响分析

采用有限差分数值分析软件对黄土公路隧道仰拱二衬不同曲率进行三维力学性能分析,并通过室内模型试验验证了数值分析结果,探究了仰拱曲率对于隧道受力变形的影响规律,得到了使支护结构受力较优的仰拱二衬曲率半径。

大跨度斜拉桥索梁锚箱结构受力优化分析

为分析大跨度斜拉桥索梁锚箱的结构受力,以黄茅海跨海通道高栏港大桥为背景,采用有限元软件ANSYS建立了桥梁斜拉索索力最大区域的梁段局部模型,模拟了不同主梁腹板加劲肋数量对索梁锚箱受力的影响,提出了索梁锚箱结构受力优化方案。研究结果表明:通过局部增加索梁锚箱区域主梁腹板加劲肋的数量,减小了索梁锚箱顶、底板的应力水平,改善了索梁锚箱结构的受力,增大了结构的安全储备,为同类桥梁结构受力优化设计提供了有益参考。

长大节段钢箱梁大悬臂吊装施工结构受力分析

为分析长大节段钢箱梁在大悬臂吊装施工过程中的结构受力,以黄茅海跨海通道工程中引桥为背景,利用有限元软件建立了长大节段钢箱梁大悬臂吊装施工的全桥模型,模拟不同类型的吊耳结构对钢箱梁受力的影响,提出了大悬臂吊装的受力优化模式。研究结果表明:吊耳结构的不同会影响吊装过程中吊点附近钢箱梁应力,此影响不可忽略;可通过局部加大板件厚度的方式优化大节段钢箱梁大悬臂吊装过程中钢箱梁受力。

基于养护项目圆管涵在多锤头碎石化施工时的结构受力分析

多锤头碎石化技术能有效改善路面结构及性能,但也存在一定风险,特别是对地下管线的影响。文章以某公路项目为例,研究了多锤头碎石化施工对圆管涵结构的影响,介绍了多锤头碎石化锤击荷载的特点和传递机制,通过建立圆管涵结构的有限元分析模型,模拟计算得到圆管涵在不同覆土深度、距离下的位移及应力分布规律。结果表明,圆管涵覆土深度大于3.4m时多锤头碎石化施工不会造成圆管涵结构的破坏,且破碎效果良好,旨在为类似工程提供参考。

斜拉桥耳板索梁锚固结构受力特性研究

通过解析方法对南京二桥索梁锚固处的接触应力进行了理论计算 ,简要介绍了耳板锚固模型试验 ,对接触应力的大小和耳板上的应力分布进行了研究 ,并对照有限元空间计算 ,得出了一些有益的结论。

大直径江底盾构隧道衬砌结构受力现场测试与分析

以长沙南湖路湘江隧道为背景,对管片衬砌在施工期和后期所受外荷载和结构内力进行长期现场追踪测试,总结衬砌结构外荷载和内力随时间的变化规律,并采用梁-弹簧计算模型对不同施工阶段管片结构内力分布形态进行研究,与现场测试结果相互验证。研究结果表明:1)施工期管片衬砌脱环后容易形成偏压状态;2)注浆对管片内力影响较大,受注浆影响,管片内力增幅明显;3)随着监测的进行,管片内力特别是轴力仍然有小幅度增长。

八车道明挖湖底隧道结构受力现场测试与安全性评价

双向八车道的方兴湖隧道是迄今为止国内跨度最大的框架式明挖暗埋湖底隧道,跨度最大值达38.5m,现场测试了垫层下孔隙水压力、抗拔桩桩顶应力和框架结构应力。伴随隧道左右侧回填土,垫层下孔隙水压力急剧增高,底板局部应力有较大的降低,左右边墙外侧应力整体上增加,而其他部位应力波动性比较明显。在顶部回填土过程中,除了左右边墙内侧应力无较大变化外,其他结构部位主要呈现一定的应力增量。恢复湖水后,垫层下土体基本上是承受静止水压力,只有左右洞室跨中桩体发挥抗拔作用而承受一定拉应力,建议今后类似工程优化抗拔桩设计。结构底板和左右边墙下部相对于隧道结构其他部位承受较大内力,但隧道安全性满足规范要求。