基于BIM在装配式桥梁施工的智能化管理平台应用研究

随着我国经济和信息化技术的快速增长,预制装配式桥梁逐渐向智能化、信息化方向发展。对于装配式桥梁施工现存在的构件“错漏碰缺”、施工进度与计划进度不一致、施工偏差等问题,提出“Revit+Dynamo”实现空间曲线建模,减少机械化建模形式,提高施工效率;将BIM技术和RFID结合起来,预制构件被赋予唯一的标签,实现信息共享以及对预制构件的追踪;通过BIM和3D扫描与VR技术相结合,对施工现场的误差进行纠正,将BIM、RFID、VR与3D扫描结合,实现对施工过程的现场控制、材料管理和安装纠偏,建立一个以BIM为基础的智能化管理平台,提高施工质量。

隧道掘进排孔爆破的精细化数值模拟

针对隧道爆破掘进中常见的围岩条件和炮眼类型,在LS-DYNA数值平台上建立5种炮眼的精细化模型,采用流固耦合算法,较真实地模拟了排孔爆破的瞬时过程。在炮眼周边瞬时形成压力粉碎区,同时气楔作用使初始裂缝不断扩展,形成围岩破裂区;爆轰压力波在临空面处发生反射,其反射拉伸波使临空面附近围岩出现大范围平行裂隙;爆破形成的粉碎区半径和破裂区半径约炮眼半径的3倍~4倍和22倍~24倍。关注炮眼粉碎区边界上的压力时程曲线,呈现明显的多峰形态(包括第一峰值、第二峰值和负峰值);并且主峰值与轴向不耦合系数间呈现幂指数衰减关系。进一步地,将爆破轮廓线上的压力峰值平均化,得到各爆破轮廓线上的简化三角形荷载,可应用于远场振动效应评估等后续工作。

预制综合管廊-接头-场地土地震响应分析

为维护城市道路通畅、管道布局合理,新型地下结构预制综合管廊应用逐渐广泛。地震灾害可能会对综合管廊结构造成不可忽视的破坏,使城市经济发展和资源安全受到严重威胁。以福州市马尾区地下预制综合管廊项目为原型,采用双折线模型简化模拟综合管廊接头遇水膨胀橡胶的压缩曲线,不考虑结构与土体间的摩擦滑移,建立三维预制综合管廊-接头-场地土的地震动响应分析模型。首先考虑刚性连接和柔性连接的两种接头形式,研究不同接头连接刚度对综合管廊地震响应的影响;其次通过改变视波速大小实现行波效应,研究不同视波速下,不同预制标准节段长度拼接的综合管廊结构在不同接头位置的地震响应。结果表明,行波效应和预制标准节段长度变化均对预制综合管廊结构的地震响应存在显著影响,随着预制标准节段长度的增大,接头处的地震响应随之增大。

新型装配叠合式综合管廊受力性能试验

传统全现浇式综合管廊存在施工工序繁杂,工期长且混凝土质量控制难等问题,难以满足城市建设的需求.针对以上问题,提出一种适用于城市条件的新型装配叠合式综合管廊.以实际工程为背景,制作新型装配叠合式综合管廊足尺模型,采用单调静力试验方法研究该管廊力学性能及破坏形态.试验研究结果表明:构件在集中力作用下,先后经历了弹性变形、开裂、破坏三个阶段;破坏形态有别于全现浇式综合管廊,为其中一块侧墙的底部发生叠合面受损,新、旧混凝土协同工作性能下降,进而导致剪切破坏;极限承载力为设计极限荷载的1.69倍左右.

悬臂施工的钢混混合连续梁桥台风响应实测与分析

针对大跨度钢混凝土混合连续梁桥马尾大桥,将桥梁承受的台风荷载等效为均布静力荷载,利用有限元计算和实桥测试对大桥在施工过程中的台风荷载响应进行分析和验证,并对大桥在施工过程中遭遇台风影响的风险进行评估。应力计算结果表明,测试截面的应力随着台风等级的增大而增大,应力和台风等级的关系近似于线性关系;永久荷载和台风荷载共同作用下,大桥各应变测试截面的应力不会超过C55混凝土的极限拉应力。大桥测试截面的应变实测结果与有限元模型计算结果的比较表明,大桥在台风荷载作用下的应变实测结果与有限元计算结果基本一致;应变实测结果比有限元计算结果略小,说明在台风荷载作用下,结构受力性能合理。

曲线无背索独塔斜拉桥拉索张拉施工方案分析

为确定曲线无背索独塔斜拉桥拉索张拉施工方案,以福州晋安湖1号景观桥为例,运用未知系数法对该桥斜拉索张拉的施工方案进行分析。结合MIDAS CIVIL有限元软件建立该桥空间有限元计算模型,采用数值仿真方法分析无背索斜拉桥张拉顺序不同所带来的差异,同时基于现场实际索力测试数据,通过改变张拉力对桥梁结构受力进行优化。结果表明:该桥按照长拉索向短拉索进行张拉顺序较为合理,可以有效改善施工中桥梁整体的受力状况,提高施工效率;对于垂度较大的拉索采用增大张拉力的方法加以改善,同时需要密切关注索力增大对主塔、主梁受力带来的不利影响。

基于PLAXIS 2D管廊基坑支护结构受力分析

数值分析已成为基坑分析最重要的手段,采用合适的本构模型和计算参数能更加准确地预测地层变形和应力分布。以福州市某综合管廊工程基坑为研究对象,运用PLAXIS 2D对基坑开挖、支护全过程进行了数值模拟,探究了管廊基坑内力、变形发展规律,分析比较了2种土体模型(小应变刚度硬化土模型、摩尔-库伦理想弹塑性模型)在基坑开挖工程中的适用性。研究结果表明,MC模型计算得到的最大桩体水平位移、最大沉降量、弯矩值分别为HSS模型的1.26倍、1.69倍、0.64倍;2种土体模型计算出的弯矩值及其分布形式相差不大。

石粉掺量对人工砂混凝土内部湿度及自收缩的影响

为了探究石粉掺量对人工砂混凝土内部湿度及自收缩的影响,根据最少浆体理论,设计不同石粉掺量(0%、6%、12%、18%、24%和30%,即石粉占总粉料的质量比)的人工砂混凝土,测试其内部湿度和自收缩。研究结果表明,随着石粉掺量的增大,人工砂混凝土内部湿度先增大后降低;掺量为24%时,湿度达到最大值。当龄期为28 d时,随着石粉掺量增加,水泥用量减少,这减少了水泥水化产生的收缩;同时石粉具有微集料填充作用,也会一定程度降低自收缩,因此各组人工砂混凝土的自收缩呈现略微降低趋势。建立了基于石粉掺量和龄期的人工砂混凝土自收缩模型,为石粉在人工砂混凝土中的应用和研究提供参考。