某尾矿库老旧排洪系统封堵技术研究

传统的尾矿库老旧排洪系统封堵技术单一,缺乏适用性。以某尾矿库为例,为同时保证封堵的安全性和经济性,针对某老旧排洪系统的排洪涵洞、涵管,运用先疏后堵的原理,提出刚性封堵与柔性封堵相结合的联合封堵技术。先采用柔性封堵进行疏水,进而使用刚性封堵,最后进行注浆封堵。实践结果表明,联合封堵技术能够解决带水涵洞、涵管的封堵施工困难问题,保障尾矿库的安全运行;材料大多选用库内尾矿,取材方便,且封堵体长度远大于规范值,安全可靠。研究成果可为类似矿山尾矿库老旧排洪系统封堵提供重要的技术支撑。

单次交通荷载作用下低填方刚性涵洞的动力响应研究

在总结交通荷载的简化模拟、关于交通荷载的静力分析及动力分析基础上,通过数值模拟结合现行规范的方法来研究涵洞在单次交通荷载作用下的动应力和动位移分布规律及影响规律,最后着重研究不同参数对涵洞动态响应的影响。结果表明:(1)涵顶最大竖向位移出现最大值的时刻并不是荷载达到最大的时刻;(2)涵顶最大竖向应力发生时刻几乎与荷载施加过程同步,但传递到涵顶的应力相对于施加的轮压却很小;(3)随着轮压幅值的增大,涵顶最大位移、永久竖向位移明显增大;(4)涵顶竖向位移并不随着车速的增大而增大,中间某一时刻的车速会对涵洞竖向位移影响最大;(5)有无路面结构层对涵洞位移及变形的影响很大;(6)路基层模量能明显减小涵洞竖向位移。

循环交通荷载作用下低填方刚性涵洞的动力响应研究

通过建立交通荷载作用下涵-土之间的耦合分析模型来研究涵洞在循环交通荷载作用下的动应力和动位移变化规律,分析不同参数对涵洞动态响应的影响。结果表明:(1)涵顶最大竖向位移和永久竖向位移随循环加载次数的增加而增大,并在加载到一定次数时趋于稳定;(2)轴载越大,涵顶竖向位移和变形越大,竖向位移达到稳定所需要的时间也越长;(3)车速(加载时间)对涵洞位移和变形影响最大情况并不是车速最大或加载时间最长;(4)涵顶附加最大竖向位移和涵洞截面附加最大竖向变形随埋深增加而减小;(5)路基土模量越小,涵洞整体竖向位移越大,但对涵洞截面变形影响越小。

软土地基上高填方刚性涵洞地基承载力分析

山区沟谷软土地基上高填方刚性涵洞的应用较为广泛,然而,现有的计算理论对该类条件下涵洞地基承载力的认识还不够充分,对地基承载力提出过高的要求,反而为结构带来了不利影响。通过数值模拟和试验手段对涵洞的地基承载力进行深入分析。探讨基础埋深、宽度及软土固结对涵洞地基承载力的影响。研究表明,当基础埋深系数N 5时,涵洞地基承载力特征值随着基础埋深的增大近似线性增加,当N 5时,基础埋深对地基承载力特征值影响逐渐减小;但基础宽度对软土地基上刚性涵洞地基承载力特征值的影响甚小,实际工程中可不予考虑。此外,试验结果表明,固结度和固结压力对软土的黏聚力和内摩擦角有复合影响,固结度较大时,黏聚力和内摩擦角随固结压力的增大而明显增大。固结度和固结压力对内摩擦角的影响比对黏聚力的影响要大。高填方涵洞地基极限承载力随着软土固结度的增大而提高,当固结度达到90%时,地基极限承载力通常可提高36%以上;地基极限承载力随固结压力的增加呈非线性增大,其提高的幅度逐渐减小。

埋置波纹钢板管涵刚度对其受力性能的影响

为了分析埋置波纹钢板管涵结构的刚柔性及对整体受力性能的影响,建立了考虑土-结相互作用的有限元模型,在其他参数不变的条件下,改变波纹钢板的波形和厚度,分别计算和对比管涵内力、变形及土体变形,分析各种截面类型下波纹钢管涵的刚柔性,并研究各种情况下管涵内力、变形和土体变形分布的特点.结果表明:波纹钢板的截面特性参数改变会导致管涵结构刚柔性的改变;波纹钢板截面刚度的增大,使管涵的变形减小,导致管涵结构受到的土压力增大和管涵的应力增大;应平衡结构的应力和变形,合理选择波纹钢板的截面形式.

软土地基上高填方刚性涵洞地基处理及其设计原则

软土地基上设置刚性涵洞,面临着地基沉降和不均匀沉降的控制以及地基处理后的应力集中两大难题。涵洞地基处理方法运用不当会对涵洞结构的受力状态产生较大的影响。论文分析了软土地基上高填方涵洞地基承载力特性,同时探讨了地基处理的范围及处理后的地基刚度对涵洞结构受力特性的影响;在此基础上提出了涵洞地基的设计原则。研究结果表明:涵洞地基设计应充分考虑软土固结和基础的埋深效应,涵洞地基处理后的刚度过大、地基处理的深度过大或处理的宽度过窄都会导致涵洞顶部的土压力和结构内力增大。

带刚性域箱涵结构分析智能软件的实现

箱涵作为输水建筑的重要结构被广泛采用,在其梁柱结合部存在刚性域.设计人员多依靠经验对结构内力进行折减,缺乏理论依据;通用的有限元分析软件不能有效地考虑刚性域的影响.为解决此类问题,以矩阵位移法为基础建立了带刚性域箱涵结构内力计算公式,编写出带刚性域箱涵结构内力计算程序,并实现该程序的智能化,开发出专门用于箱涵结构内力计算的实用软件,该软件可用于多孔箱涵结构设计.工程实例对比计算结果表明,在箱涵结构中考虑刚性域是非常必要的.

多跨连续-刚构桥梁施工的高程及应力控制——以新疆克其克苏布台大桥为例

为实现桥梁施工精度的准确控制,保证桥梁施工质量符合设计要求,对某多跨连续-刚构桥梁的施工控制进行了计算分析。首先,通过理论计算桥梁的预拱度,并在施工过程中采取相应的高程及应力控制措施;其次,通过现场实测,对施工过程中的高程及应力进行实时监测,将监测值与控制值进行比较,以评价控制效果。实例检验结果表明:在高程控制方面,最终合龙高程误差不超过8mm,满足了桥梁的线型要求;在应力控制方面,主梁和墩身应力均为压应力,且远小于规范限值,满足设计要求。因此,在桥梁施工过程中,通过理论计算与施工控制相结合的方法,能够实现桥梁高程及应力的有效控制,达到预期效果。桥梁施工控制措施的有效性在研究中得到了验证,可为类似桥梁施工提供参考。

路基中涵洞结构物受土压力作用机理分析

在对路基中涵洞结构物土压力作用机理分析的基础上 ,从涵洞结构物合理受力与安全使用角度出发 ,提出对涵洞结构物施工工艺的改进措施 ,以供技术人员在公路涵洞设计和施工中参考。

高填方减载式刚性涵洞受力特性模型试验研究

为了研究高填方减载式刚性涵洞结构的减载效果,利用模型试验分别对减载式刚性涵洞、采用一般减载方法的涵洞和未减载涵洞的涵顶垂直土压力和侧墙水平土压力进行对比分析。在此基础之上,建立了减载式刚性涵洞涵顶垂直土压力理论模型,推得了减载式刚性涵洞涵顶垂直土压力计算式,并将模型试验结果与理论分析结果进行了对比分析。研究结果表明,减载式刚性涵洞不仅能够有效缓解涵顶应力集中,而且与一般减载涵洞相比还能有效减小涵洞侧墙水平土压力;对于减载式涵洞涵顶垂直土压力,理论计算结果与模型试验结果一致且两者相差较小,从而验证了理论模型的适用性和正确性。

减载条件下刚性涵洞土压力计算方法

目前减载条件下刚性涵洞的土压力计算理论未能关注侧墙摩擦力的作用和涵洞基底的受力状态,针对这一问题提出了减载条件下涵-土体系荷载传递模型,以曾国熙的填埋式结构物土压力计算方法为出发点推得减载条件下涵洞土压力的计算式,利用模型试验和数值模拟对该计算方法的正确性进行了验证,并将基底压力与非减载条件下基底压力的数值模拟结果进行了对比分析。研究结果表明:本文提出的计算方法能较为准确地计算减载条件下刚性涵洞的土压力,侧墙摩擦力对涵洞结构起加载作用,减载措施增大了侧墙摩擦力,基底压力并未因减载措施而减小;减载条件下涵洞设计中若不考虑涵侧摩擦作用,得出的基底压力将远小于实际值,给涵洞结构带来很大的安全隐患。

装配式混凝土管型涵洞弯曲刚度有效率研究

由于连接接头的存在,使得装配式混凝土涵洞的结构刚度有了一定程度的削弱,设计计算时须考虑接头对整体结构受力和变形的影响,不能简单地将管片视为均质结构。以浙江省装配式管型涵洞为依托,采用有限元方法建立带接头和不带接头的管型涵洞分析模型,将盾构隧道中修正惯用法理论引入装配式管型通道结构中,分析并提出装配式管型通道的弯曲刚度有效率η和应力计算修正系数ξ的合理取值,用于简化计算。

符夹铁路青龙山特大桥空间刚架设计

小角度交叉桥梁结构中,空间框架结构具有结构高度低、整体刚度大、施工难度小、侧墙可打造多种景观需求等优点。符夹铁路青龙山特大桥地处中软土地基,小角度斜向上跨青符铁路联络线和两个下穿涵洞,对桥下通行净空和基础位置设置有较高要求。为了合理设计大桥,根据桥梁基本情况进行桥型方案比选,并对基础间断布置的空间刚架方案进行设计计算论证。结果表明,所选结构形式合理且为传统刚架结构提供新的扩展形式。

箱涵刚域效应研究

箱涵刚域效应是指结构在节点处,由于构件相交而存在的性质特殊的区域,该区域的相对抗弯刚度趋近无限大,呈现出不可变形的特性,从而对结构受力和变形产生影响的现象。为研究刚域效应对箱涵结构的影响,对箱涵进行受力和变形的特性分析,确定刚域及其判定方法。以箱涵的基本参数和加腋特征参数为变量,分析箱涵结构刚域效应的规律。并对比分析考虑刚域效应后结构变形和内力结果,经分析确定出顶板和侧墙的刚域范围与结构尺寸之间的比例关系,以及加腋构造的最优坡度。考虑刚域效应后的变形和内力值较小,可以减小钢筋用量,降低工程造价。

减载条件下高填方刚性涵洞结构内力分析

高填方刚性涵洞在高等级公路和铁路建设中得到了广泛的应用。但是,由于涵洞-土体之间存在刚度差异,引起涵顶应力集中,造成涵洞结构破坏。本文利用有限差分软件FLAC研究了减载条件下高填方刚性涵洞结构内力,结果表明:①经济技术允许条件下,应扩大减载面宽度至涵洞边缘外1.0 m;②减载可有效降低刚性管涵结构受力,减小管涵-土体刚度差异造成的应力集中影响,保障高填方刚性涵洞结构安全。

加筋路堤下涵洞土压力分布规律及计算方法

基于缩尺模拟试验,通过改变涵洞两侧地基压缩模量用于模拟堤-涵差异沉降,揭示涵顶加筋作用机理,确定路堤堆载条件下涵顶土压力分布规律,并推导建立土压力计算公式。研究结果表明:同等地基模量条件下,加筋路堤下的涵顶土压力明显高于普通路堤,且随格栅层数增加,堤-涵相对位移减少;同等加筋条件下,地基压缩模量越小,堤-涵相对位移及涵顶土压力均越大;综合土拱效应与加筋作用机理,建立加筋路堤下涵顶土压力计算公式,并与模型试验结果进行可靠性验证。研究结果可为加筋路堤下涵洞结构设计提供依据。