弯折型隧道锚的最优结构型式研究

锚碇是悬索桥的主要承力结构,隧道锚是一种应用广泛的锚碇型式。目前隧道锚都是采用直线型结构,可通过改变结构型式进一步优化。针对目前隧道锚都是采用直线型结构型式,现提出了一种新型的小体积弯折型隧道锚。该型式将原始锚碇分为前后两部分,保持开挖深度和锚体楔形角不变,改变后锚体的倾斜角度,缩短前、后锚体长度,可使锚体弯折且体积减小。对前、后锚体长度以及后锚体的弯折角度进行方案组合,采用二维有限元数值模拟计算,获得不同方案的锚碇极限承载力、前后锚面位移以及整体应力,通过对比找出最优的锚体长度和弯折角度。研究结果表明:采用弯折型隧道锚相较于常规隧道锚可有效减小锚体体积并提升极限承载力,在承受设计荷载情况下弯折型隧道锚的整体变形程度与常规锚体相当。弯折型隧道锚锚体小,产生的开挖量及混凝土浇筑量减小,节省成本,在实际工程中将有良好的应用前景。

扩底桩抗拔承载力的安全估算方法研究

扩底桩因扩大头的作用使其抗拔承载力大幅提升。根据扩底桩抗拔过程的受力特点,将扩大头对土体的挤压过程分为两个阶段,即桩土界面摩擦阶段和土体破裂面产生阶段。通过建立等截面桩与扩底桩的简化力学模型,采用莫尔-库仑强度准则研究上述两阶段的摩擦特性,建立了考虑锥形效应的扩底桩抗拔承载力的安全估算方法,并与工程实例和相关数值模拟结果进行了对比分析,以验证计算方法的可靠性和有效性。结果表明:考虑锥形效应的扩底桩抗拔承载力的估算结果与工程实际情况基本相符,说明该计算方法可快速有效地预测扩底桩的抗拔承载力,且计算方法简洁、计算结果偏安全。研究结果可为扩底桩设计与施工提供依据。

基于楔形效应的隧道锚抗拔承载能力研究

悬索桥隧道锚因楔形体外观特征具备强大的抗拔承载能力。基于匀质围岩假定和Mohr-Coulomb强度准则,研究锚碇围岩系统两种破坏模式即岩锚界面摩擦破坏以及围岩受侧向挤压后产生的破裂,根据岩锚界面受力特点建立界面平衡条件,分析围岩破裂面应力状态的改变,并将其与等截面体的抗拔承载力相比较,分别得到对应两种破坏模式的楔形效应系数,由此推导出两种破坏模式下隧道锚抗拔承载力计算公式。研究结果表明,隧道锚抗拔承载力的楔形效应对于不同类别的围岩表现出明显规律。通过与已建隧道锚承载力的研究结果相比较,验证计算较为吻合,进一步证实了考虑楔形效应的简化公式计算隧道锚承载力的正确性和合理性。

托梁拔柱在框架结构加固改造中的设计与应用

某10层框架结构办公楼拟改造为酒店,需撤除结构底层4根结构柱改造成大开间。根据新结构空间使用要求以及结构改造前后内力变化,确定了上部结构托梁拔柱和地基基础锚杆静压桩加固设计方案,并重点介绍了施工过程关键工艺;梁与柱、柱与基础承台的连接节点设计是此结构加固改造关键,关系到改造后结构的抗震承载性能,基于"强节点"抗震设计概念,借鉴钢结构节点设计及构造要求,实现结构改造后新增梁与柱、柱与基础承台的可靠连接;加固后的监测结果表明加固改造后的结构构件承载性能及刚度符合规范标准,结构整体安全可靠,加固效果达到预期设计目标。

某水电站砖混结构承重墙托换的抗震加固技术及应用

湖北某水电站原6层砖混结构办公楼拟进行局部改造以形成大开间,需拆除部分楼层承重墙体。根据结构改造要求和并结合其受力特点,确定采用格构式夹墙柱及夹板梁加固方案拆除上部承重墙体。由于此水电站结构建造于20世纪70年代,墙砖及砌筑砂浆已老化,结构整体刚度差,依据抗震要求对结构整体考虑增加结构抗震措施。结构加固后投入使用近3a,结构无明显异常,表明该改造工程加固效果达到设计要求,结构整体安全可靠,满足使用要求。

大口径锚杆静压桩在基础加固改造中的设计与施工

华星时代广场因上部结构加层改造需对原桩基承台进行加固。考虑现场施工条件,加固设计方案决定采用锚杆静压桩方式加固原基础,且原桩基础局部承载力需提高近4倍,故选用400mm×400mm大口径锚杆静压桩。经验算原桩基础的承台也需补强,加固设计采用混凝土井字梁式基础承台抬轿法,即扩大承台平面尺寸和加大承台高度。最后介绍了桩基承台改造加固的施工工艺及质量控制措施。

大跨度框架梁体外预应力复合加固设计与应用

某加固改造工程涉及超大跨度框架梁的加固设计,经方案比选后决定采用型钢加固与体外预应力加固相结合的复合加固办法,充分发挥并较好地结合了两种加固方式的各自优势,完满地解决了空间受限条件下的超大跨度框架梁的加固技术问题,可为类似工程问题提供借鉴。

面向应用的力学专业教改创新与实践

介绍了我国力学学科的发展历史与力学专业教育的现状;结合力学专业应用性强的特点,提出了面向应用的力学专业教改方法并付诸实践;总结了力学专业教改思路;针对目前所存在的问题,提出力学专业人才培养的系统性创新思路。

锚杆锚固钢板法加固钢筋混凝土梁的试验研究

试验研究了锚杆锚固钢板法加固钢筋混凝土梁的抗弯力学性能,以及不同的锚杆布置方式对梁破坏形式的影响,并与外粘钢板加固钢筋混凝土梁进行了比较.试验结果表明:适量的锚杆可以保证外加钢板与混凝土梁的联合工作直至破坏,从而明显提高梁的抗弯承载力和抗弯刚度,达到与外粘钢板加固混凝土梁相当的加固效果.

基于人才培养和社会需求的工程训练平台综合研究

高等学校作为人才培养的摇篮,人才培养质量是衡量高等学校办学水平的最重要标准。根据国家经济建设需求和专业课程教学与社会需求间存在的问题,依托建筑结构的加固维护方向建立工程训练平台,通过引进具体包括钢筋混凝土结构、钢结构、砌体结构等结构类型的加固案例,进行专业剖析和案例教学分析,建立了工程训练平台的研究框架,然后编排教学内容的并制作课件,提出了基于工程类专业本科阶段的专业素养与综合素质的培养提升路径与策略。

采用光纤光栅传感器的输电线路铁塔应力监测方法

为防止输电塔塔体倾斜、变形,甚至出现倒塔等事故,提出了一种采用光纤光栅传感器的铁塔应力监测方法,首先利用ANSYS软件建立铁塔有限元模型,分析铁塔易故障点,在此基础上设计光纤光栅传感器,实时采集易故障点的应力信息,通过光纤复合架空地线(OPGW)将信息传送到变电站内的光纤光栅波长解调仪进行解调,然后监测主机对数据进行处理并通过光纤/局域网上传,最终利用监控中心的专家软件对铁塔应力进行整体分析,当铁塔外部载荷过大时提前预警。该方法已在110 k V实验线路安装试运行,监测数据显示,在持续风载荷作用下,可对铁塔的应力进行精确的监测,应力变化与风载变化基本相符。

覆冰输电线路铁塔非线性屈曲分析

为明确输电塔稳定特性,揭示冰厚、档距、风载、地形地貌、覆冰形式等参数对输电塔稳定性的影响规律,采用数值模拟方法建立塔线体系有限元模型,对铁塔的极限承载能力在不同影响因子作用下的变化特性进行研究。研究表明:输电塔失稳时,其临界冰厚随着垂直档距的增加呈减小的趋势;覆冰与风载荷共同作用下,其临界风速与冰厚呈反比例关系;不均匀覆冰作用下,输电塔的极限承载能力随不均匀系数的增加而降低。

我国民营企业发展的现状及原因分析

我国民营企业的规模正在逐渐壮大,民营经济在国民经济中的比重逐渐增加,民营企业的盈利能力也明显强于国有企业。这主要是因为我国民营企业能够理性地进行专业化或多元化选择,注重战略并购,具有国际化视野,且民营企业能够进入垄断行业取得行业垄断地位。金融危机给民营企业发展带来了巨大的竞争压力。鉴对此,本文在最后提出了民营企业摆脱金融危机的几点建议。

隧道锚“楔形效应”的室内模型试验研究

隧道锚是承担悬索桥主缆荷载的关键受力部件,隧道锚–围岩联合承载力学机制较为复杂。通过研究隧道锚简化的力学模型,得到基于"楔形效应"的隧道锚抗拔承载力计算方法。为进一步验证该方法的合理性与正确性,考虑埋深、锚碇长度、围岩类别等影响因素,设计了14组室内模型试验方案,通过模型试验获得了抗拔承载力,研究了各影响因素与抗拔承载力关系。基于室内模型试验的相关参数,采用"楔形效应"计算方法得到隧道锚抗拔承载力,与模型试验结果较为吻合。模型试验获得的影响因素规律和破坏特征也和理论计算方法一致。研究结果表明,考虑"楔形效应"的隧道锚承载力计算方法是科学和合理的,具有力学意义明确、公式形式简明的特点,可为工程实践提供参考。

潜在不稳定边坡复合式主动加固方法研究

公路工程建设中软岩和松散体类潜在不稳定边坡的滑坡问题频发,常规工程处治措施治理难度较大。结合某工程案例,通过室内试验研究了工程扰动和降雨条件下岩体抗剪强度的演化规律,结果表明工程扰动和降雨可使岩体强度下降超过20%,为充分利用开挖前岩体的初始强度,拟采用抗滑桩联合锚索框架的复合式主动加固方法进行边坡治理。对比分析主动与被动加固的差异,结果表明,基于主动加固思想的加固工程措施提高了边坡稳定性,避免了边坡岩土体受工程扰动后强度下降等不利后果,相比被动加固方法而言,可降低工程治理难度,减少工程量,降低工程造价。

悬索桥隧道锚承载力的室内模型试验研究

综合相关研究结论和工程实践经验,考虑影响隧道锚承载力的主要因素即锚碇尺寸、锚碇埋深和围岩条件,依据相似理论进行室内对比模型试验。通过对隧道锚的锚体及其围岩进行应力和变形观测,从试验现象和数据分析2个方面研究锚体结构受力机理以及围岩变形机制等。研究结果表明:隧道锚的抗拔承载力对围岩条件的改变最为敏感,其次是锚碇埋深,对锚碇长度并不敏感。从模型试验的破坏过程来看,隧道锚的破坏可总结为2种典型破坏模式。试验结果可为依托工程的设计与建设提供基本依据,试验结论可为进一步推广隧道锚在工程中的应用积累经验。

无中墙连拱隧道爆破振动监测和安全控制方法

无中墙连拱隧道作为一种新的隧道形式由于其两拱相连,间距过小,导致后行洞爆破施工时对先行洞支护结构及围岩易产生不利影响,需要对爆破进行监测及安全控制。以云南曼腊公路隧道为依托,通过现场实测数据与数值模拟结果相结合,对后行洞爆破开挖进行分析研究。在后行洞爆破施工过程中对先行洞洞壁振动速度进行监测,得到该工程地质条件下后行洞爆破时先行洞洞壁振动速度的传播和衰减规律。建立数值模型,模拟连拱隧道后行洞爆破开挖的施工过程,对模型计算得到的振动速度传播的衰减规律与现场实测数据进行比对,确保离散元模型的可靠性与准确性。对模型中后行洞爆破开挖对先行洞衬砌变形和围岩损伤进行分析,得到衬砌支护结构和围岩的稳定性。综合振动传播规律和数值模拟结果,在确保支护结构和围岩安全的前提下提出针对该隧道的最大段药量,在该工程条件下,建议后行洞爆破时最大段药量不超过15 kg。结合最大段药量和振动衰减规律确定最大允许振动速度,于爆破工作面同一平面的先行洞迎爆侧中墙处振动速度不超过22 cm/s。在后续施工中该安全控制方法可靠有效,可为类似连拱隧道爆破开挖工程提供参考。

基于温度场仿真的某悬索桥重力锚温控监测设计与实践

重力锚是悬索桥主缆的地下巨型锚固结构,这一大体积结构的混凝土浇筑施工过程成为控制工程建设质量的关键。以某悬索桥的重力锚建设为例,基于其特定气候环境,通过科学设计材料配比,并根据仿真方法模拟混凝土浇筑施工过程内外温度变化规律,形成指导施工和布设浇筑施工的温控测点方案;结果显示监测数据与仿真均呈现了重力锚浇筑施工温控过程的基本特点;最后结合案例的施工过程总结了大体积混凝土浇筑过程的温控措施与建议。案例研究结果可为同类工程提供借鉴和参考。

整体隐形钢框架体系在砌体结构加固改造中的应用

某5层砖混结构办公楼拟改造为商场,需拆除结构底部墙体以形成大开间。结合结构检测鉴定结果及其受力特点,确定了结构"整体隐形钢框架体系"加固设计方案和"三重连接"加固方法。采用夹墙梁或柱加固原结构后的监测结果表明:该改造工程加固效果达到设计要求,结构整体安全可靠,满足使用要求。

隧道锚的承载性能及其影响因素研究

悬索桥的隧道锚是承担主缆荷载的关键部件。现有研究表明隧道锚的承载性能主要受围岩、埋深、锚碇体外观等参数影响。为进一步验证其内在规律和参数敏感性,通过考虑埋深、锚碇体长度、围岩类别等影响因素,设计并进行了隧道锚的室内模型试验,研究各因素对隧道锚抗拔承载力的影响;然后基于室内模型试验的相关参数,采用数值方法对室内模型试验进行数值模拟,结果表明,数值方法研究结果与模型试验结果较为吻合;模型试验获得的影响因素规律和破坏特征与数值方法结论一致。研究结果显示,隧道锚承载力的主要影响因素依次为围岩类别、埋深、锚碇体底角等参数,锚碇体长度影响不明显。