The Application of Pile Foundation Bearing-Retaining Wall Combination Structure in a Mountainous Urban High Fill Project

Pile foundation bearing-retaining wall combination structure is a new type of support structure developed in recent years.This article focuses on the characteristics,advantages,and application scope of the support structure,while combining a variety of algorithms,according to different geological conditions and slope stability,as well as summarizes the pile foundation bearing-retaining wall combination structure force analysis and design methods,taking a high-fill road project in Chongqing as an example.The application of this support structure under special conditions,such as thicker soil layer,steeper sliding surface,weak foundation,and limited slope release conditions,is presented,which illustrates the technical advantages of this support structure and proving that it has several other advantages,including clear force mechanism as well as economic and reasonable structure,thus providing reference for similar projects.

深基坑支护理念演进和设计方法改进剖析

基于我国30多年建设实践,分析现有深基坑支护临时性理念、与主体结构相结合理念实施的优点和不足,提出促进基坑支护工程高质量发展的永久化理念。结合济南某基坑工程,阐释三个理念的逐次提升和相应支护结构的计算内容,定义适应与主体结构相结合理念、永久化理念的结构岩土化、岩土结构化设计方法;重点分析土钉墙与抗浮锚杆相结合的复合土钉墙的设计,以及抗浮锚杆与外伸支撑、水平楼板永久支护结构中抗浮锚杆的力学性状与耐久性,分析了永久支护对于地下室外墙受力机制的影响,阐释深基坑支护理念演化方向和与之适应的设计改进内容。对于反思我国岩土与结构设计管理体制,促进基坑与基础设计理论和方法进步,推动“新发展理念”在基坑工程的实践具有导向价值。

深基坑岩土结构化永久支护理论与设计方法

基于对项目地下系统设计现状的深入剖析,指出岩土与结构专业分离造成基坑临时支护资源浪费、环境污染、碳排放增加等弊病,提出深基坑岩土结构化永久支护体系理论与设计方法。阐明了永久支护体系构件组成与构造过程,给出了永久支护体系承载能力极限状态和正常使用极限状态设计原则;明确了基坑开挖、构建和正常使用三个阶段的荷载组合和计算内容,建议了深、较深基坑划分界限及其永久支护结构分别适用的有限元法和弹性支点法;强调应进行支护构件的耐久性分析,证明了岩土结构化深基坑永久支护结构地下室外墙基本不承担土压力,改变了目前开挖阶段支护结构、使用阶段地下室外墙分别承担土压力即两倍建筑材料抵挡土压力的现状,显示了深基坑永久支护结构的工程价值及其推广的意义。

自移式临时支护结构设计及液压系统研究

针对现有临时支护设备造成巷道顶板破坏和采掘失调问题,提出了一种履带式自移式临时支护结构,利用SolidWorks软件建立了履带自移式临时支护设备模型,介绍了临时支护设备的相关结构以及设备对特殊工况的适应性。借助ANSYS Workbench软件对自移式支护设备的零部件进行静力学与模态分析,校验设备的安全性。采用AMESim软件对临时支护设备的支护功能进行建模仿真,验证液压系统工作的可靠性。

高速钢桶焊缝机电机座支撑脚复合模设计

针对高速钢桶焊缝机电机座支撑脚使用2 mm厚的SECC板料进行中小批量冲压成形的要求,设计了3副模具用于制件的4道工序成形。冲孔落料和修边压印采用倒装式复合模结构、切分模和弯曲模采用正装结构,且切分模和弯曲模集成在1副模具内。弯曲模中设计了凸模驱动的双滑块内收弯曲成形机构,该机构在制件弯曲壁的两侧都使用滑块进行夹紧驱动弯曲,能有效防止弯曲回弹,保证了制件的弯曲成形尺寸。模具结构简单实用,成形工艺设计合理,实现了制件的自动化生产。

装配式双拼钢围檩的拼接节点承载性能研究

结合某下穿通道基坑开挖的装配式钢结构支护体系,对双拼钢围檩拼接节点及相关组合桩和支撑进行现场测试,获取围檩承担的荷载数据,进而建立有限元分析模型。对比有限元计算值与实测值,分析拼接节点的承载性能。结果表明,依据等值梁法所得的组合桩内力可以用于围檩的荷载计算;拼接节点的有限元计算结果与现场监测数据较吻合,可为装配式双拼钢围檩的应用提供参考。

新型异形曲面钢⁃木组合结构临时支撑卸载方案优化与监测

温州未来城区体验馆屋面结构采用异形曲面钢木组合,立面采用纤细的两端铰接的钢立柱,钢立柱同时作为玻璃幕墙的支承结构,地上抗侧力墙体采用钢骨混凝土墙体,地下室为混凝土结构。充分利用了木结构和钢结构的优势,最大程度减少结构的用钢量。但由于结构跨度大且形状复杂,施工阶段存在安装偏差,临时支撑拆卸需要较高的同步性及稳定性,需要基于实际起拱坐标和荷载状态,对其卸载过程进行计算分析和施工监测以确保结构安全。基于实际施工情况,运用MIDAS/GEN对该组合结构的卸载施工过程进行了数值模拟计算,通过已有的初步方案明确了各施工步中的杆件内力以及节点位移,并在此基础上提出了分步分级的优化方案,同时对其在卸载施工过程中的位移响应进行了动态监测。计算结果表明:通过对52个千斤顶进行分步卸载,支撑点位移与构件应力成倍增加,采取分级卸载策略,逐步减小荷载,成功实现了对结构的精准控制,避免了内部过度变形和应力集中,确保了结构稳定性。监测点的实际值与理论值误差在合理范围内,验证了模拟分析的准确性,为工程实践提供了可靠支持。

新型装配式铁路便梁钢支墩栓接钢节点力学性能分析

本文基于对传统混凝土结构铁路通用便梁临时支墩进行设计和优化,提出一种新型装配式栓接钢箱梁结构形式的铁路通用便梁支墩,该新型结构相较于传统的铁路便梁支墩而言,具有工厂加工简单、减少施工周期、可以重复利用、具有较高的经济效益等优点,可广泛应用于下穿铁路轨道顶推施工时便梁支墩的架设。新型铁路便梁支墩采用栓接装配式结构,栓接作为整体结构的关键受力节点,其安全性和可靠性至关重要。因此本文通过建立ABAQUS有限元模型,对其整体结构及其分节段处栓接节点进行非线性及失效模式分析。分析结果表明:新型装配式钢结构便梁支墩整体未出现失稳现象,结构整体性能完好。栓接节点的受力特性为底板螺栓孔在弹性节段时承受主要荷载,在底部螺栓孔达到塑性后侧板螺栓孔开始承受主要荷载,最终底板及侧板螺栓孔同时发生剪切破坏。设计时应考虑对底板和侧板的螺栓连接部位进行加强,适当提高其抵抗冲切破坏的能力。

软土深基坑变形及环境影响分析方法与控制技术

随着基坑规模日益增大以及邻近环境设施愈加复杂,合理评估并控制基坑变形及对周边环境影响成为软土基坑工程面临的重要挑战。基于理论分析与工程应用,对软土深基坑变形与环境影响分析方法及控制技术进行了系统研究。首先,在统筹考虑安全与经济的前提下,提出了软土深基坑环境保护等级和变形控制指标,为基坑周边不同类型环境设施的保护提供了依据。其次,系统建立了便于工程应用的基坑变形影响简化分析方法,并提出了基于土体小应变特性的基坑开挖对环境影响的计算分析方法以及确定全套小应变本构模型参数的实用方法,为复杂环境下深基坑环境影响分析提供了重要手段。同时,针对承压水降水影响难以准确量化评估的难题,提出了根据群井抽水试验反演确定关键水文地质参数并评估深层承压水降水对地层和环境变形影响的计算方法,满足了复杂地层承压水降水影响分析的工程需求。此外,还提出了包括支护结构与主体地下结构相结合、数字化微扰动搅拌桩加固、混凝土支撑主动变形控制、承压水控制超深隔渗帷幕等绿色、低碳、环境低影响的基坑变形控制新技术。成果在全国大量工程中成功应用,促进了软土深基坑工程全过程变形影响精细化分析和系统化控制技术的发展,为大规模地下空间的开发利用提供了技术支撑。

某演艺中心船体异形钢结构施工技术

某演艺中心异形钢结构体系复杂。若采用传统施工技术路线,能最大程度地满足原结构设计意图,但施工进度、质量均难以保障。因此,采用甲板钢结构及内部框架筒先行施工,船体网壳后施工的施工方案。施工过程中,局部临时支撑位于结构内部,设置简单,且不占用外部施工场地和运输道路。实践表明,采用优化方案节约了施工成本,加快了施工进度。

永临结合U形槽在黏土地基中的承载特性

以常用于铁路隧道与传统路堤过渡段的U形槽结构为研究对象,基于有限元方法,对不同长宽比条件下永临结合U形槽的竖向、水平和抗弯承载力进行计算,分析其破坏模式,并提出无量纲承载力系数计算方法。结果表明:永临结合U形槽结构的竖向破坏模式仍类似于Prandtl破坏模式;黏土强度梯度和接触面摩擦因数的降低将减小土体的激发范围,相比于传统U形槽,竖向承载力最大增幅可达到51%。在水平极限荷载作用下,底部弧形区域与两侧的楔形剪切区域共同组成了W形的破坏模式;随着长宽比的增加,永临结合U形槽水平承载力提高幅度从1.0倍增长至2.3倍;当长宽比较小时,弯矩极限承载力只存在底部勺形破坏模式;随着长宽比的增加,楔形破坏模式得到一定的发展;在均质黏土地基中,楔形破坏模式并不明显,主要以边墙底部土体和侧壁土体组成的勺形破坏区域为主;随着长宽比增加,永临结合U形槽抗弯承载力提高幅度从1.4倍增长至3.6倍。

大跨度钢框架连廊安装技术

潇河国际会展中心北展通往南展的钢框架连廊由8根钢管混凝土柱通过球形支座支撑,连廊由两侧H型钢桁架、楼面H型钢梁、屋面H型钢梁、屋面支撑体系组成钢框架结构。针对安装期间场地内地面承载力较低的情况,采用高空简化单元安装+补装技术,通过设置临时支撑架形成稳定的高空简化单元后卸载,利用已形成的单元结构作为受力支撑,补装其余构件,达到减小临时支撑架用量及吊装机械吨位,进而降低安装成本的目的。

张靖皋长江大桥南航道桥北锚碇地下连续墙槽壁稳定控制技术

张靖皋长江大桥南航道桥为主跨2300 m的双塔双跨吊钢箱梁悬索桥,北锚碇位于长江下游民主沙岛上,地下水水位高,地层以粉砂层和粉质黏土层为主,粉质黏土层力学性能及稳定性差。北锚碇为重力式锚碇,采用双层回字形支护转结构复合地下连续墙基础。地下连续墙共划分为214个槽段,最大深度69.5 m,槽段类型有一字形、L形、T形和十字形。根据地下连续墙结构特点和地质、水文情况,采用液压铣槽机成槽,施工前利用有限元软件模拟分析,确定控制槽壁稳定的关键指标。施工中通过采用三轴水泥搅拌桩加固上部槽壁、分阶段控制泥浆关键指标、填高场地并设置降水井控制槽内泥浆和周围地下水之间的水头差、双重控制成槽垂直度和钢箱(钢筋笼)吊装垂直度,以及优化槽段施工顺序等措施,降低了槽壁失稳的风险,保障了地下连续墙施工质量。

中庭屋顶大跨度采光天窗施工技术研究

依托杭州光环梦中心项目,对大跨度空间钢结构天窗采用分件吊装拼装法施工技术进行研究。主要介绍临时支撑体系、分片吊装施工技术以及如何利用BIM建模和Midas有限元相关数据分析确保施工安全。项目采用“一整体、二分片、三补缺”的方式进行吊装,全过程采用BIM建模和Midas有限元对天窗钢结构的安装和卸载过程进行了应力、应变仿真分析并对卸载完成后的天窗结构进行定期监测分析。研究结果表明,在现场条件受限或采用整体吊装方式费用支出较大时,利用现场设置临时支撑台架分件吊装安装施工具有一定的推广价值。

钢骨混凝土筒体-巨型拱悬吊式钢结构施工技术

随着各类建筑工程使用要求的日益增加和钢结构施工技术的逐渐成熟,能兼顾受力需求、使用面积的钢结构体系越来越受青睐,其中采用钢骨混凝土核心筒加钢结构体系的建筑尤为普遍,设计中钢结构支撑、受力体系选择的不同,对于施工方法、施工难度、工期等都有十分重要的影响。钢结构主受力构件选择采用核心筒顶部巨型拱悬吊式结构的设计作法,对设计、施工都有巨大的挑战。以趣店科技金融创新园区项目主体工程1号楼上部主楼为例,对大型悬吊式钢结构施工技术进行分析探讨,可为类似工程施工提供参考。

大跨度环形钢结构卸载方案分析与监测

以齐河国家现代农业产业园环形钢结构工程为研究对象,分析了环形钢结构的力学特性,并进行施工模拟,通过对各支撑点同步卸载、分级循环卸载、分区分级卸载3种卸载方案进行对比,选取最优卸载方案并进行施工监测。结果表明,环形钢结构在卸载过程中,除了受到弯矩、剪力以及轴力作用,还会受到一定的扭转作用,扭转作用与结构自重、跨度以及悬挑长度成正比;通过有限元模拟分析,采用分级循环卸载方案进行卸载时结构应力、位移变化比较稳定,同时受场地条件影响较小,可以进行指导卸载;通过监测数据与有限元模拟数据对比分析,采用分级循环卸载方案卸载时计算值与监测值基本吻合,应力、位移变化平稳,可为同类工程提供技术支撑。

超高层钢结构中桁架层下连次柱施工研究

文中以某超高层建筑为例,对超高层钢结构中桁架层下连次柱施工进行研究。结果表明,设置支撑系统情况下桁架的最大挠度比未设置支撑系统的条件下降低了82.2%,设置支撑系统情况下桁架的最大应力比未设置临时支撑系统的条件下降低了69.6%。通过校准调整,各个构件的变形均满足设计方案的要求,施工质量良好,可为类似工程提供参考。

14极12槽定子模块化永磁电机的性能分析

永磁电机的定子模块化结构有利于大型电机的制造、运输、组装和维护,对于可模块化且极数多于槽数的电机,定子模块化结构还能提高电机的部分性能。利用有限元软件分析了定子模块化结构对14极12槽永磁电机性能的影响,结果表明,模块化结构对定子磁密、转矩和损耗等参数有影响,可利用合适的模块间隙宽度来提高电机负载转矩并降低转矩脉动。

微型钢骨桩综合防护体系在边坡防护中的应用分析

工程中遇到的复杂临时边坡,普遍具有安全储备要求较低且使用时长较短的特点,这类边坡在不具备放坡条件时,如果采用抗滑桩、预应力锚索框格梁等传统支护措施进行防护,则容易造成较大的工程浪费。采用微型钢骨桩+预应力锚索组成的“双柔性”支护结构,在满足工程安全需求的前提下,具有施工简便,造价合理,占地面积小,地质、地形适应能力强等优点,可在类似工程中进一步推广应用。

高层建筑深基坑支护结构变形控制技术研究

为控制深基坑支护桩的水平位置,论文以某高层建筑项目中的深基坑工程为例,设计针对支护结构的变形控制方法。根据深基坑支护结构土层特点,设计深基坑支护结构中软土地基表层排水与坑外降水;针对工程支护结构的变形特点,采用高压喷射灌浆法对土层进行加固;为满足基坑的支护变形控制需求,采用木桩与木钉联合结合进行支护结构临时加固,按照2∶1∶1(石∶砂∶水泥)的比例进行喷射混凝土的配置,以此实现支护结构临时加固与变形控制。