管道顶进用装配式圆形工作井承载性能研究

近年来装配式建筑正逐步应用在地下管道工程中,为了研究管道顶进用装配式圆形工作井的承载性能,结合现场监测的顶管顶进力情况,采用三维有限元方法对装配式圆形工作井的井片混凝土以及连接螺栓进行了受力分析。研究结果表明:通过在管壁涂刷润滑剂、采用触变泥浆进行压浆等减阻措施可以明显降低顶进力荷载,甚至可以使其达到设计值的50%以下;装配式圆形工作井在顶进力荷载的作用下,螺栓受拉情况不明显,仅后座墙位置的井片外侧混凝土呈明显受拉,设计中需要关注,必要时需对该部位制定加固方案;粘贴钢板加固方案相对于粘贴CFRP加固方案具有材料利用率更高、加固效果更加明显的优势。研究成果可为推广装配式建筑在管道工程中的应用提供理论依据和参考借鉴。

钢管幕埋深及顶进顺序对地表变形的影响

依托合肥市滨湖科学城庐州大道浅埋隧道段工程,利用有限差分软件FLAC 3D对不同埋深及顶进顺序下钢管幕顶进施工过程进行模拟。结合模型计算结果和监测数据分析,总结钢管幕埋深与顶进顺序对地表变形的影响。结果表明,先上后下的顶进方案优于先下后上的方案,上部钢管的存在会减小下部钢管顶进对地表变形的影响;钢管的埋深越大,对于地表变形的影响也越大,下部钢管的顶进会扩大沉降范围和沉降值,上部钢管的顶进会使地表产生小幅隆起;从上至下依次顶进的方案为确定的最优方案,随着钢管顶进数量的不断增加,地表沉降量不断扩大,地表变形曲线从V形向W形转变,表明浅部钢管对地表变形有一定的控制作用。

管幕-箱涵顶进对地表变形的影响分析

在城市交通快速发展的情况下,大断面浅埋式立交通道已日益增多,采用管幕箱涵法施工有着独特的优势。以某管幕箱涵工程为背景,基于顶推力计算结果,选取关键监测断面,针对关键施工节点,建立有限元模型,对现有顶进方案进行模拟,分析管幕箱涵顶进引起的地表沉降变形。对修正剑桥模型中离散较大的参数进行参数敏感性分析,得到对土体变形影响较大的参数作为待反演参数。设计25组正交试验土体参数,并代入二维模型进行计算,构建训练数据。根据地表沉降监测数据,利用ISSA-ELM网络模型反演得到五个工况下的土体参数,并代入有限元模型中进行重新计算,实现对后续工况的变形预测。结果表明:本文方法符合工程实际规律,对类似工程有较好的参考价值;基于智能算法提出参数反演和变形预测方法得到的沉降最大值和最大值所处位置均比初始参数值结果更接近监测值,说明进行参数反演具有实际意义和使用价值。

大断面管幕箱涵隧道开挖面极限支护压力研究

【目的】箱涵隧道具有断面大、推进缓慢等特点,开挖面易失稳。【方法】依托合肥市庐州大道浅埋隧道下穿机场跑道实例工程,利用极限平衡理论、摩尔-库伦强度准则、全覆土重理论进行理论推导,并结合大型三维精细化数值模型,对开挖面极限支护压力进行研究。【结果】结果表明:提出了一种简便的管幕作用下大断面箱涵隧道开挖面极限支护压力计算方法。基于此,通过毕肖普条分法计算值与文章提出的极限支护压力计算值相比较,误差极小,证明了该方法的准确性。通过建立管幕箱涵施工三维数值模型,发现地表沉降量和开挖面纵轴线方向位移量随着支护压力的增大而减小,并趋于稳定状态。当支护压力超过静止土压力时,上部土体受强挤压作用,开挖面状态易呈倒S形。【结论】以上结果可为相类似工程提供参考。

空腹式无铰拱桥内力分析方法探讨

空腹式无铰拱桥因其拱上建筑的联合作用,其受力情况变得较为复杂。以一跨径为30 m的拱桥为例,通过对梁格法模型、单梁法模型及裸拱模型分析拱桥的内力分布特性,在分析比较的基础上,为设计提供方便快捷的计算方法。

闭口框架结构内力分析方法探讨

在下穿立交工程中,闭口框架结构是广泛采用结构形式之一。采用弹性地基梁法及基于位移法的反力自平衡法深入探讨闭口框架结构的计算模型及内力特点,为结构设计提供依据。

结构变形缝部位应力场的有限元分析

采用空间六面体八节点等参单元,编制了有限元程序,对结构变形缝周围的应力场进行数值分析;同时针对该问题也使用ANSYS模型在分缝处施加不抗拉的杆单元对变形缝部位的拉压区域进行验证,对于变形缝部位的应力场取得了较好的仿真效果,为设计人员提供了可靠的计算依据。

重载作用下悬链拱拱轴线优化分析

悬链线是拱桥轴线常用的线型,选取最优拱轴线线型可优化拱桥内力、减少配筋、节约工程投资,尤其在恒载很大的情况下,最优拱轴线具有显著的工程意义。结合建造在拱桥上的3层廊桥建筑,提出拱轴线优化分析方法。

软弱地基堤防工程施工过程的沉降分析

采用平面八节点单元对建在软弱地基上的堤防进行数值分析,有效地模拟堤防在分层填筑、逐级加载的施工过程中沉降量的变化,为堤防工程的设计和施工提供参考依据。

砂性土层中围堰法施工水底隧道渗透机理与防治技术

强透水砂性土层水底隧道围堰法施工中,二期围堰和止水帷幕无法穿越已建隧道管节插入水底深处,止水结构在隧道管节下缺失,较小的水头差即可出现渗透破坏,严重威胁施工安全和工程质量。基于水底隧道砂性土地层围堰基坑涌水原因分析,建立围堰渗流三维数值模型,研究不同围堰止水结构的抗渗透性能,提出了由围堰止水帷幕与管节止水帷幕组成的水底隧道强透水砂性土层抗渗透破坏结构,得出设置管节下止水帷幕或基坑止水帷幕可使渗流最大流速降低为无止水帷幕工况的0.3%~0.8%。研究成果对工程设计与施工有指导意义。

连续箱梁桥非对称拆除分析与安全评估

以肥西县翡翠路派河桥旧桥拆除为例,以施工单位提出的4种拆除方案为基础,通过力学概念分析和有限元计算分析,对混凝土连续梁桥的拆除顺序及支架架设的施工方案提出优化建议,并进一步评估在各拆除步骤下待拆结构的安全性,指导拆除施工作业。通过该桥梁拆除案例的分析,将为同类型桥梁拆除的专项设计和分析提供有价值的参考和借鉴。

拱式廊桥结构抗震设计及地震响应分析

城市交通兼顾商业开发的仿古廊桥,因其节约用地资源、造型美观新颖,运用于很多城市的桥梁建设中;桥面商业仿古建筑与桥梁结构的抗震设计需兼顾桥梁和公共建筑各自的抗震规范体系。笔者结合具体工程案例和相应的规范标准.研究确定商业开发型廊桥结构的抗震设防类别的方法,并利用MIDAS Civil 2016计算软件分别建立商业廊桥整体模型和单独桥梁模型进行结构的动力特性分析,在规范提供的设计反应谱作用下,比较2种模型地震响应的差异,分析上部建筑对桥梁抗震能力的影响,对同类型廊桥的抗震设计和分析具有一定的借鉴作用。

考虑竖向地震作用的拱式廊桥的地震响应分析

本文以某大型商业拱式廊桥工程实例为依托,利用有限元软件分别建立了整桥模型和不考虑上部建筑结构的桥梁模型以及不考虑下部桥梁结构的建筑模型,并计算了各自的自振动力特性,在此基础上通过反应谱方法分析了同时考虑水平地震作用和竖向地震作用的廊桥主拱圈和上部建筑结构柱的地震响应以及不同模型计算结果的差异,以此研究桥梁结构与建筑结构的耦合作用,为廊桥的抗震设计或分析提供一定的参考依据。

铜陵地区深厚软土段城市道路路基处理方案比选

铜陵市西湖新区分布深厚的淤泥质粉质黏土层,为长江牛軛湖淤积的新近沉积土,是长江中下游地区比较典型的地层。结合铜陵市西湖新区东湖一路道路设计,综合比选几种路基加固方案,从工后沉降、市政管线敷设、施工难度、环境保护、工程造价及工期等多方面进行全面比选,提出符合铜陵区域特点的路基加固设计方案,为后续工程建设提供参考。

不同本构模型在开挖边坡有限元强度折减法中的应用

通过不同模型计算所得的开挖边坡安全系数在理论上是一致和统一的,但是边坡特征点位移会由于计算采用的土体本构模型的不同而有很大差异.分别采用能反映真实开挖应力路径的剑桥系列弹塑性本构模型对开挖边坡开展有限元强度折减稳定性分析,然后与采用极限平衡法分析得到的结果进行比较.结果表明,采用不同模型计算得到的边坡稳定性安全系数具有统一性和一致性,但不同模型计算得到的边坡特征点位移不同.采用变形量失稳判据对开挖边坡开展有限元强度折减稳定性分析时必须采用能反映开挖应力路径的本构模型,这样才能结合现场变形观测有效预测开挖边坡工程的土体变形并有效评估开挖边坡的稳定性.

少荃湖湖底隧道工程渗流场特性分析

城市湖底隧道的防水直接关系到隧道的运行安全。为对隧道混凝土的防水性能进行分析,基于真实的湖底隧道结构,建立了三维湖底隧道数值模型,在FLAC 3D中模拟了隧道在不同水深和覆土厚度情况下的渗流情况,得到了不同情况下隧道孔隙水压力云图。研究发现孔隙水压力最大处位于隧道顶部及两边外侧,需要重点加强这些区域的防渗措施。采用数值方法对比了不同防渗层厚度下混凝土的抗渗性能,结果表明防渗层厚度增加,混凝土的抗渗效果明显提升。

均质砂土地基基坑渗透破坏模型试验研究

采用自制基坑渗流模型箱及配套试验装置,观测土体破坏及水头变化情况,研究承压水头变化与土体渗透破坏关系,揭示砂土地基基坑渗透破坏机理,试验通过改变防渗墙的入土埋深,观察土体发生渗透破坏的临界水头差。结合PLAXIS有限元数值模拟软件,对基坑的渗流场进行分析。研究结果表明:均质砂土地基渗透破坏形式为楔形破坏;渗流过程中,水在土体中有明显绕过防渗墙的流向,从而增加了渗流路径,减小了水力梯度;防渗墙嵌入深度增加同一深度,其防渗效果不同。

桥梁群桩基础刚度调节设计

群桩是城市桥梁墩台基础比较常见的型式,在工程设计中有广泛的运用。在工程实施过程中,受工程地质条件等因素制约,群桩中每根桩的长度有所不同,甚至相差很大,从而引起各桩的刚度差异,桩身内力分布不均。结合工程实例,分析群桩中不等长桩基的内力分布,提出一种群桩刚度调节设计方案,在实际运用中取得较好效果。

不同深度止水帷幕条件下隧道基坑渗流场特性分析

以亳州水底隧道为背景,应用有限元方法分析不同止水帷幕深度下隧道基坑的渗流场,得到开挖后隧道基坑渗流场的变化规律.结果表明:隧道基坑渗流速度随止水帷幕深度的增深先增大后减小最后趋于稳定;隧道基坑水头边界产生的流量及水力梯度越小,止水帷幕越深,最后趋于稳定;水力梯度在坑底呈“凹”形分布,坑角水力梯度最大,易发生渗透破坏;工程中存在最优止水帷幕深度.

地铁车站盾构井深基坑支撑布置方案研究

根据合肥地区地质条件的特点和具体工程实例,基于“m”法分析了地铁车站盾构井深基坑围护结构的变形和内力,并与工程实例变形监测数据进行了比较,结果表明所选用的土层参数合理,并根据多种支撑布置方案的比较提出较为合理的支撑布置方式。