组合拱梁理论在回采巷道顶板锚杆支护中的应用

锚杆支护组合拱梁作用理论适用于层状顶板锚杆支护设计,据此理论对一回采巷道的顶板锚杆长度进行了参数设计,结合工程实践确定了其他支护参数,围岩位移观测表明试验取得成功。

深部软弱破碎复合顶板煤巷稳定控制技术

针对深部软弱破碎复合顶板矩形断面煤巷易冒顶、大变形、难支护等特点,基于锚杆和锚索支护理论,提出了兼具组合梁和组合拱承载效应的梁-拱锚固承载结构,分析了梁-拱锚固结构的几何特征,揭示了不同锚固参数条件下梁-拱锚固结构的形成过程及演化规律,反映了不同支护形式下煤巷顶板的锚固结构效应。采用FLAC^(3D)模拟研究了4种支护技术方案条件下深部软弱破碎复合顶板煤巷围岩位移与塑性区损伤扩展演化规律,揭示了不同支护技术方案对矩形断面煤巷围岩的控制效果,验证了采用基于梁-拱锚固结构的深部软弱破碎复合顶板矩形断面煤巷支护技术方案的合理性,并进行了井下工业性试验。监测结果表明,采用"梁-拱锚固结构"支护技术方案有效地控制了深部软弱破碎复合顶板煤巷离层与大变形,维持了深部软弱破碎复合顶板煤巷围岩与支护结构的稳定及安全。

复合拱圈加固砌体结构拱桥中加固层优化设计

以一座加固完成的等截面圆弧拱桥为例,采用有限元软件建立数值分析模型。基于复合拱圈拱脚、1/16跨、1/4跨和拱顶截面应力值以及加固后原拱圈下缘应力值,分析了加固层高度和宽度对复合拱圈的受力影响。结果表明:随着跨径和矢跨比的增加,加固层高度增加;随着桥宽的增加,加固层高度减小;确定最优加固层高度后,提出优化加固层宽度的方法,加固层可采用拱肋加固。

大跨连拱隧道复合式中墙承载模式研究

为研究连拱隧道复合式曲中墙在隧道动态开挖过程中的承载特性,文章依托岳宁大道何家大岭复合式中墙连拱隧道,通过埋设元器件对中墙主筋轴力及墙肩混凝土应变进行监控量测。基于监控量测数据,划分了中墙主筋轴力发展阶段,分析了中墙主筋轴力发展规律,归纳了3种典型的中墙承载模式及其演变过程,得到了不同承载模式下中墙可能发生的失稳类型。利用中墙承载模式及其演变过程对墙肩混凝土主应变时程曲线进行解释,验证了其合理性。

叠合式套拱加固组合梁模拟技术研究

基于公路隧道叠合式套拱加固的受力特性和刚度等效原则,文章对衬砌和套拱加固结构截面特征参数进行了组合修正,并探讨了组合截面梁单元的内力分配方法。利用共享节点的组合梁单元模拟衬砌与套拱的组合结构,分析结果可直接输出衬砌、套拱及组合体的内力值,数值验证算例及其与解析解、ANSYS解的比较表明了计算模型的可行性和正确性。依托实际公路隧道工程,利用组合梁模拟技术,进行了有限元分析,分析结果证实了基于组合截面梁分析的叠合式套拱加固效果评价的合理性、直观性,并对类似隧道加固方法效果评价具有一定的参考价值。

复合式中墙连拱隧道衬砌结构计算方法探讨

由于连拱隧道荷载计算理论不成熟,现有结构计算模型很难准确模拟复合式中墙连拱隧道的受力机理,所以目前没有针对复合式中墙连拱隧道统一的结构计算方法。基于双塌落拱的假定确定连拱隧道荷载计算方法,使用有限元计算软件,用仅受压弹簧模拟中墙和二次衬砌之间的作用,基于荷载结构法合理建立复合式中墙连拱隧道衬砌结构计算模型。结合苏州凤凰山连拱隧道的设计,使用该模型计算隧道衬砌的受力,并进行配筋和强度安全系数计算,为复合式中墙连拱隧道设计计算提供有益的探讨。

偏压隧道洞口段复合套拱力学性能研究

为全面掌握偏压隧道洞口段复合式套拱的力学性能,对林屋隧道进口洞口段的复合套拱的桩底应力、桩身应力、钢架应力及拱顶下沉等进行监测,并应用ANSYS有限元软件对复合套拱的受力情况进行模拟分析.结果表明:在偏压地形情况下,复合套拱桩基底应力分布不均匀,极易造成基底不均匀沉降;偏压隧道洞口段复合套拱受力情况复杂,桩身底部易产生拉应力,拱肩、拱顶部位易产生较大压应力,不利于整体的稳定;复合套拱的两侧边桩承受较大的弯矩和轴力,对于提高隧道洞口整体稳定性有极大作用;偏压隧道洞口段左、右套拱受力差异较大.应针对各自的受力特点,对偏压复合套拱进行结构优化,以充分发挥复合套拱的优势,提高其经济效益.

连拱隧道复合式中墙偏转机制及其预防措施

基于连拱隧道支护体系结构特点与现场实况,建立连拱隧道开挖模型,模拟连拱隧道施工过程。通过添加接触单元,模拟主洞初次衬砌与围岩间的相对滑动,研究造成中墙偏转的力学机制、偏转发生的阶段、偏转发展趋势及其对隧道稳定性的影响。基于对中墙偏转机制的研究,提出采用设置中墙侧锁脚锚杆的方式预防中墙偏转,并通过对比分析的方式验证预防措施的有效性。结果表明:中墙的偏转发生在先行洞施做初次衬砌后,并随着后行洞的开挖有加重趋势。中墙的偏转对于隧道的整体稳定性极为不利。增设中墙侧锁脚锚杆能有效防止中墙偏转,控制中墙顶部位移,保障隧道整体稳定性。

大跨度钢筋砼拱桥有平衡重转体施工

用普通钢筋混凝土球铰和普通千斤顶按有平衡重转体施工的工艺修建大跨度钢筋混凝土箱型拱桥,由于不需要大型复杂的缆索吊装设备和技术,工艺简单,把高空作业、水上作业、吊装悬拼作业转换为岸边陆上常规土建作业,因而施工安全、施工简易、质量可靠、造价低,特别适用于山区桥梁建设。

钢管混凝土拱桥与钢管混凝土复合拱桥的发展

简述了钢管混凝土拱桥的优缺点,并对其缺点提出解决方案——钢管混凝土复合拱桥,对该种桥型的设计施工作出简要概述,指出该桥可以提高拱肋的横向稳定性,减小横向地震力作用。

复合土拱新技术及其在城市地下工程中的应用

城市地下空间的开发正起到愈来愈重要的作用,并逐渐形成了一种空间、地面和地下三维一体化的城市新型建筑体系。在这种体系中,地下和地面建筑之间的地基处理是一个十分棘手的问题。结合工程实例,介绍一种复合土拱新技术能够有效地处理这类问题,该技术在今后城建领域中有一定推广价值。

双跨连拱隧道中墙防排水设计与施工

中墙防水是双跨连拱隧道结构防水的关键。吴家庄隧道根据“防、排、截、堵结合,因地制宜,综合治理”的原则,采用复合式中墙设计和“动态排水”的施工措施,从根本上解决了连拱隧道中墙防水的难题。

复杂条件煤巷掘进顶板控制数值模拟及应用

为了解决刘庄煤矿大断面煤巷复合破碎顶板稳定性难于控制,制约快速掘进,影响安全施工和巷道维护这一重大工程问题,运用FLAC3D数值模拟分析,对巷道断面和支护进行优化设计,提出人造拱形断面及滞后迎头一段距离的弱化支护技术,实现了最高月掘进1 510m的好成绩,为煤巷快速掘进顶板控制提供了保障。

基于数值信息法的煤巷支护综合设计研究

针对山西大同某煤矿辅助巷道支护结构的锚杆与锚索的设计,采用理论设计、数值模拟、观测设计、工程类比几种方法的综合设计进行方案选择、设计优化。此方案不仅在经济方面,而且在技术、安全方面都满足要求,对类似的工程起到借鉴的作用。

水泥土组合拱结构设计与施工

在传统的重力式水泥土挡墙的基础上,改进水泥搅拌桩,形成了一种新型的支护结构形式——水泥土组合拱结构,介绍了在天津吉利花园A区5.5m深的大面积浅基坑设计与施工中的成功应用。

复合主拱圈加固技术应用计算分析

针对目前加固设计规范中采用的极限状态法无法反应混凝土的材料非线性、收缩徐变以及二次受力应力应变滞后现象,依托实际工程,对石拱桥复合主拱圈加固计算进行了探讨,依据石拱桥复合主拱圈加固计算的基本假定,对该桥采用软件进行了有限元建模分析。结果表明,有限元建模能够模拟出复合主拱圈加固施工的全过程以及砌体原拱圈与加固层混凝土的粘结效应,能够一定程度上解决加固设计极限状态法存在的上述缺陷。

基于压力拱理论的水下隧道合理覆岩厚度研究

建立了水下隧道流固耦合数值模型,通过正交试验优化计算方案,分析土岩复合地层和全断面岩层拱顶竖直方向上围岩压力拱的成拱规律,并据此提出以成拱临界板厚为判据求解水下隧道合理覆岩厚度的思路,建立水下隧道合理覆岩厚度回归模型,并通过BP神经网络模型对回归模型进行评价与校验,结合佛莞城际狮子洋隧道工程,进行了合理覆岩厚度回归模型的应用算例分析。研究表明:土岩复合地层上覆岩层岩性较好时,压力拱高度主要受覆岩厚度影响,上覆岩层岩性较差时,压力拱高度主要受上覆软土厚度影响;压力拱高度随覆岩厚度增加线性增加,达到成拱临界板厚时,逐渐减小随后趋于稳定,上覆岩层岩性越差,成拱临界板厚越大;全断面岩层压力拱高度随覆岩厚度的变化比土岩复合地层平稳。算例分析表明,以成拱临界板厚为判据建立的合理覆岩厚度模型能给出较优的覆岩厚度预测值,可为土岩复合地层水下盾构隧道的设计和施工提供参考。

双排桩复合重力拱支护体系的工作机理分析

双排桩与水泥土重力拱复合形成新的支护体系,可充分发挥其重力效应,将靠近坑底部分较大的土压力直接通过重力拱支护向下传至深部土体,中上部土压力通过拱形支护传至抗侧移刚度较大的双排桩支护结构从而充分发挥复合支护体系各部分的承载功能和效益,同时满足高地下水位时基坑截水设计要求.针对其构造特点选取合理的理论分析模型,通过分析复合支护体系上的土压力传力路线,研究双排桩复合重力拱支护体系的工作机理,为该类复合支护结构的工程应用和设计计算理论的建立奠定一定的理论基础.

锦屏f_(lc13)断层水泥-化学复合灌浆施工工艺

锦屏一级水电站双曲拱坝为在建的世界第一高拱坝,对坝基要求极高。对于坝基中存在的flc13断层必须采用水泥-化学复合灌浆进行处理。主要介绍了锦屏一级水电站flc13断层水泥-化学复合灌浆的施工工艺,并对灌后质量检查情况进行了分析评价,简要阐述了化学灌浆与水泥灌浆的不同灌浆原理。

深井软岩巷道卸压锚注支护技术实践

口孜东煤矿井巷属深井软岩巷道,为进一步探索有效支护形式,根据具体情况,利用卸压锚注支护技术原理,对新掘软岩巷道提出了"锚网索喷+U型棚+锚注"支护技术,优化了复杂变形机制下软岩巷道锚注控制方案,有效控制了巷道围岩的剧烈变形,取得了良好的技术经济效果。