三维环境下的地下管线实时设计

在地下管线设计的过程中,需要计算相邻已建管线之间的碰撞状态或空间距离;另外,应尽量将管线布置在工程地质条件较好的地层中.数字地下空间与工程理论的提出,为解决上述问题提供了一个很好的思路,将城市道路、地下管线和数字地层三者耦合叠加,建立一体化的存储结构和三维空间分析方法.核心技术包括数据存储结构、三维空间距离算法和断面综合分析,为三维环境下的地下管线实时、动态设计提供数字化服务.

网管“数字城市”(之四) 数字地下空间与工程网络化应用

随着地下工程建设规模的迅速增大,工程建设管理参与单位越来越多,建立一个网络化的信息管理平台具有重大的现实意义,通过该平台不但可以实现工程信息的快速同步共享,还可以为工程各方及时解决工程问题提供平台。但地下工程对象庞大数据量的传输、复杂对象的数据表达、对象的网络化三维显示等都是实现网络化过中亟待解决的问题。

基于大断面束合管幕法的地铁车站建造方案研究

目的:为了在软土暗挖技术领域推广UBIT(束合管幕)施工方法,特针对应用该施工方法的大断面地铁车站建造方案进行研究。方法:以上海轨道交通23号线的某车站为工程背景,结合周边环境、道路交通、控制管线明确工作井设置、暗挖段长度及顶覆土厚度等总体方案;确定包括宽度限界、高度限界、管线排布的使用功能限界,提出采用A型车的地铁车站类矩形断面建筑设计标准;考虑预应力张拉施工阶段、土体已开挖使用阶段的两阶段受力平衡,拟合结构断面;结合束合管节节间接缝的受力特征,建立刚性板-耦合单元非线性本构模型;通过有限元手段研究断面内力变形,并进行预应力配束计算研究。结果及结论:实施中应尽量减少顶部覆土、缩短一次性管节顶进长度,以有利于控制钢管节尺寸、施工误差;大断面束合管幕法地铁车站建造应优选类矩形断面,以充分利用拱形受力特点。但值得注意的是,类矩形断面的预应力张拉,会产生显著的次生内力及变形,且其影响与曲率成正相关。针对城市轨道交通工程常见的3~5 m覆土,在内力、变形双控标准下,建立了类矩形断面预应力钢绞线的配束标准。

基坑施工阶段加深后复合支护的设计与应用

阐述了软土地区某基坑由于地下室增加一层,在基坑原支护墙已施工完成情况下的加固措施。充分利用已有支护结构,在其内侧增设排桩形成复合支护结构,以满足稳定性要求;利用复合支护减小已施工支护结构所受内力以满足其强度要求;设置底板"倒牛腿"等措施实现新增支护结构对地下室建筑面积的"零侵占"。理论分析及工程实践均证明复合支护结构应用在基坑加深工程中的合理性与适用性,本工程取得的经验对于类似工程具有借鉴意义。

基于APDL的叠合墙轨道交通车站内力分析软件的开发与应用

叠合墙作为一种重要的结构形式,大量应用于上海、苏州等地的轨道交通工程中。根据规范要求,明挖顺筑法车站的计算应采用"包络、叠加法",其计算过程十分冗繁,受计算工具和方法的限制,计算一直停留在手算和电算结合的阶段,效率相对低下,水平参差不齐。主要介绍C++语言在Auto Desk Object ARX二次开发平台上利用ANSYS参数化设计语言(APDL)实现叠合墙轨道交通车站内力分析软件的开发,并利用上述软件进行某轨道交通车站的内力分析应用。

复杂地下大空间综合体抗震性能分析

在总结目前国内外地下结构抗震计算方法的基础上,采用动力时程分析方法对上海市临港新城复杂地下大空间综合体工程进行系统的抗震性能分析。建立了该复杂地下结构的三维精细化有限元分析模型,并基于混凝土极限拉应变假设理论,考虑混凝土材料弹塑性变化的力学行为,分别给出中震和大震作用下结构的基准地震响应,从而评价该复杂地下结构的抗震性能。分析结果表明:在中震作用下,结构受力仍处于弹性阶段;在大震作用下,结构能够满足弹塑性变形验算。

基于ANSYS的轨道交通地下结构抗震设计软件开发

由于现有轨道交通地下结构抗震验算过程中存在建模效率低下、模型不规范等问题,对此开发了一款地下结构专用抗震设计软件。软件分前处理、计算、后处理3个子模块。前处理模块用于读取所需计算参数,包含用户主界面与12种模型参数输入界面;计算模块调用ANSYS批处理功能,运行预编译的APDL命令流完成建模与计算,并将计算结果存储为文本与图片格式;后处理模块读取已有计算结果,结合Word二次开发一键生成抗震验算报告。最后结合某地铁车站框架结构的反应位移法算例,验证软件具有可行性与合理性。

基于FLAC^(3D)的软土内地下结构扬托力研究

大量工程实践表明,饱和软黏土中地下结构所受扬托力往往小于理论浮力值。以珠海市海积流塑淤泥质黏土为对象,在与离心机模型试验结果对比验证基础上,采用FLAC^(3D)对流塑淤泥质黏土中地下结构扬托力进行研究。结果表明:地下结构总扬托力由地下水浮力和土体卸荷固结回弹产生的土扬托力两部分构成;随着埋深增加,土扬托力影响越来越显著;在埋深不大于15 m时,总扬托力主要受地下水浮力控制;在埋深20 m及以下时,总扬托力及地下水浮力的折减存在一定的差异,地下水浮力折减系数约为0.6,地下结构总扬托力折减系数约为0.8。

上海中山公园1号门地下空间方案设计

上海中山公园1号门地下空间对提升中山公园商圈影响力意义重大。提出地下空间"核心景观区域暗挖、既有地下室盖挖加层"的整体方案,即利用盖挖加层法实现既有地下室的竖向拓展、采用并列箱涵托换结合盖挖加层法实现软土高水位地区限制开挖条件下的大断面地下空间开发。方案研究与制定真正体现"以人为本、和谐环境、充分挖掘、安全可靠"的设计理念,已被确定为项目的实施方案。

季节性冻土环境下有轨电车运营期轨道动力响应

为保障冻胀土地基条件下有轨电车运营期安全,需研究列车移动荷载作用下季节性冻土环境下有轨电车轨道的动力响应。依托张家口崇礼奥运赛区有轨电车项目,选取典型黑色黏土为代表性冻胀土体,重点测试了温度变化时该土体的水力特性及力学行为;将有轨电车轨道简化为无限长均质直梁,将地层考虑为Pasternak双参数地基,基于Euler-Bernoulli梁理论推导列车荷载作用下轨道动力响应的解析表达式,通过参数化分析研究土体冻融行为对轨道动力响应的影响规律。结果表明:季节性冻融行为会对有轨电车动力响应产生影响,且随着地基土温度的升高,土层动刚度系数会逐渐降低,轨道的动力响应趋于放大。