带定位榫盾构隧道管片接头剪切力学行为研究

外套于盾构隧道管片螺栓的空心圆锥筒定位抗剪构件定位榫能有效控制盾构管片错台量和错台值,与管片、螺栓共同形成“管片-定位榫-弯螺栓”接头.为探明盾构隧道管片受压工况、“管片-定位榫-弯螺栓”接头在剪切荷载作用下的结构力学特征和破坏机理,以内径7.5 m、外径8.3 m、弯螺栓连接的盾构隧道衬砌环的纵向接头为例,首先,建立三维有限元模型,对轴力分别为196、392、588和784 kN4种工况的接头剪切破坏全过程进行数值模拟;然后,对接头剪切破坏过程、定位榫和螺栓力学及变形特征、管片接缝面变形破坏特征进行分析;最后,采用原型剪切破坏试验对数值模拟结果进行印证和补充研究.研究结果表明:盾构隧道“管片-定位榫-弯螺栓”接头剪切破坏全过程分为接触面静摩擦、定位榫弹性变形、定位榫塑性错动和螺栓剪切破坏4个阶段;定位榫弹性变形阶段,定位榫表现为“压扁”形态,定位榫塑性错动阶段,定位榫拱顶外侧首先出现塑性屈服区,随着剪切荷载的增加,塑性区将扩展到定位榫端部和横断面内大部分区域,塑性破损过程中定位榫将超过其承载能力的外部剪切荷载转移给螺栓;螺栓杆体受力从定位榫塑性错动阶段开始,最终加载侧杆体将发生“拉直”破坏、固定侧杆体将发生弯剪破坏;管片接缝面混凝土从定位榫塑性错动阶段后期出现塑性区,初始位于榫槽内水平两侧,随着剪力增加,塑性区将向周边扩展,最终与管片内弧面手孔塑性区连通,形成“手孔-螺栓孔-手孔”塑性破坏域.

剪切荷载作用下盾构隧道带新型定位榫管片的力学特性

基于成都某地铁工程应用的一种带新型定位榫的盾构隧道管片结构,运用ABAQUS软件分别建立有无定位榫的管片接头三维精细化模型,研究该定位榫对连接螺栓受力、管片塑性区分布以及管片错台量的影响,探究其在管片结构抗剪中的作用机理。结果表明:定位榫在管片受剪时承担总剪力的52%;定位榫能显著降低螺栓的受力,有定位榫后螺栓的轴力峰值至少下降75.1%、剪力峰值下降76.4%;有定位榫后螺栓塑性应变范围有所增大,但螺栓上下两侧的塑性应变峰值分别减小80.5%和90.6%;固定定位榫的凹槽对管片接缝面有削弱作用,导致管片环向和纵向的相对塑性区宽度分别增加93.7%和44.2%,但管片的最大塑性应变峰值减小7.2%,同时螺栓对管片径向的挤压也有所减小;剪切荷载小于460 kN时,带定位榫的管片错台量略大,剪切荷载超过460 kN后,带定位榫管片的错台量更小且增长速率更低。带新型定位榫的盾构隧道管片能够有效保护连接螺栓,改善接头力学性能。

成都地铁1号线的节能降造综合技术

结合成都地铁1号线一期工程规划和设计,为实现高性价比的地铁工程,采取城市与地铁一体化规划、车站建筑优化布置和低能耗工法等措施;介绍机电设备系统新技术和节能、降造技术在工程中的应用情况,以及取得的社会经济效益。

膨胀岩土地层盾构隧道结构力学行为研究

文章在提出膨胀接触压力概念的基础上,采用接触单元对膨胀接触压力和膨胀力的关系进行了研究,得出了膨胀接触压力与膨胀岩土分布、厚度、结构及地层刚度等的关系;同时对膨胀岩土地层中盾构隧道"荷载-结构"模式外荷载及"梁-弹簧"模型的特点进行了分析;并将其分析结果直接应用到成都地铁2号线膨胀岩土地层盾构隧道的结构分析中,得出了盾构隧道在不同膨胀岩土层、膨胀力、埋深和拼装方式条件下的结构内力值,对隧道结构设计起到了指导作用。

地铁结构地震破坏及处理措施

地铁工程抗震问题已成为城市工程抗震和防灾减灾研究的重要组成部分,虽然我国在该领域做了大量工作,也取得了丰富的成果,但迄今为止还没有独立的地铁结构抗震设计规范。文章论述和分析了"5.12"汶川地震对成都地铁1号线一期土建工程结构的破坏情况和工程处理措施,提出了对地铁结构抗震设计关键技术的一些认识,可为国内外地铁工程抗震设计提供参考。

玻璃纤维筋在盾构端头井围护结构中的应用

研究目的:采用玻璃纤维筋代替盾构端头井围护结构中的钢筋不但可以减少盾构进出洞事故,提高施工效率,还可以减少端头井地层加固费用。基于以上原因,本文通过理论分析、室内及现场试验等手段对盾构端头井围护结构采用玻璃纤维筋进行研究,为施工和推广应用提供参考。研究结论:通过室内试验得出了玻璃纤维筋的基本力学参数和玻璃纤维筋混凝土的基本构造特性;参照钢筋混凝土设计方法和正截面承载力假设,推导出玻璃纤维筋混凝土的基本设计公式;通过现场试验得到了玻璃纤维筋围护桩在基坑施工全过程中的第一手实测资料;为玻璃纤维筋在盾构端头井围护结构中的应用提供了理论、技术和现场实施等方面的依据。

列车最高运行速度120km/h城轨区间盾构隧道研究

研究目的:目前我国城市轨道交通规范未对列车最高运行速度超过100 km/h的相关问题作出规定和要求,国外也无完全相似的成功经验。本文结合东莞城市轨道交通R2线工程,对城市轨道交通列车最高运行速度超过100 km/h、列车运行过程中的人体舒适度标准、空气动力学效应及配套的结构设计等问题进行研究,研究结论指导工程设计,供同行参考。研究结论:(1)当城市快速轨道交通列车运行速度高于100 km/h后,地下区间隧道断面净内空尺寸除满足限界要求外,还应考虑空气动力学效应,根据目前实际情况,乘客舒适度要求的满足宜主要通过增大隧道有效断面积来实现;(2)内径6.0 m、外径6.7 m、强度C50的单层钢筋混凝土平板型盾构隧道衬砌结构能满足列车最高运行速度120 km/h城轨区间隧道结构力学、乘客舒适度等方面的要求;(3)本研究成果已成功应用于城市轨道交通领域。

压弯荷载作用下带有定位榫盾构隧道管片接缝的力学特性

依托于国内一地铁盾构隧道,采用有限元软件ABAQUS建立带有定位榫的盾构隧道管片接头三维模型,从管片应力、接缝位移、螺栓内力、定位榫内力与变形四个方面对带有定位榫的盾构隧道管片接头抗弯力学性能进行分析。结果表明:管片压溃区开始于纵缝处并向前后两块夹持管片延伸,最终呈杠铃状;纵缝削弱了其左右两侧0.33 m范围内管片刚度;环缝与纵缝交点错台量和张开量最大;定位榫对螺栓受力状态影响显著,螺栓中部截面角度-7.5°~7.5°区域轴力突然减小,剪力突然增大,两个纵向螺栓轴力分别在弯矩大于300 kN·m和大于600 kN·m时在该区域出现反向现象;定位榫在弯矩作用下内力较小,剪力最大值出现在0°截面处;弯矩越大,定位榫变形量越大,但定位榫不同角度变形量之间的关系基本不受弯矩变化影响。

有机硅造纸高效消泡剂

据有关文献介绍,有机硅消泡剂的应用范围很广,用量极少,消泡和抑泡性能最佳,是消泡剂发展至今的最佳产品之一。该代产品在国内80年代才问世,国内有机硅消泡剂的研制和批量生产还处在品种单一产量不高的阶段,且价格昂贵。我们本着科研为生产服务的目的,确定以有机硅消泡剂为科研课题,于1988年立项,力争实现这一目标。通过上百次的试制,历时一年的时间,终于研制出CZ_(88-1)有机硅造纸高效消泡剂。经生产、实验室的消泡对比试验表明,其消泡性能均达到或优于国内同类产品水平。一.CZ_(88-1)

试论废钢铁市场

废钢铁市场是联结废钢铁产生企业和废钢铁消费企业的枢纽,是生产与消费相协调的中介环节。然而,已产生和建立的废钢铁市场,还不能完全适应社会主义商品经济的发展,出现不少问题和矛盾。为此,本文拟就这方面的问题进行一些探讨。一、废钢铁在国民经济中的地位和作用认识废钢铁在国民经济中的地位和作用是深入研究建立废钢铁市场的必要性的前提。