Influence of key factors on deflection of bonded prestressed concrete simply supported slabs subjected to fire

In order to validate the accuracy of nonlinear fire simulation programs,comparison analysis is carried out between simulation and experiment induced from small-scale specimens,and then fire resistance of large-scale prestressed concrete slabs is further investigated through parameter expansion.The influences on fire resistance ratings controlled by deflection are explored and discussed,including effective span,concrete cover thickness,load level,prestress degree,effective prestress,composite reinforcement index and other factors.The calculated results indicate that fire resistance ratings of large-scale bonded prestressed concrete simply supported slabs are bigger than those of small-scale ones.Finally,the calculation formulas of fire resistance ratings controlled by deflection are established,which rationally consider the influence of effective span,concrete cover thickness,load level,composite reinforcement index and so on key factors.

大断面半煤岩巷道变形破坏机理研究及控制技术

针对大断面半煤岩巷道围岩变形控制难题,以小保当煤矿一号井大断面半煤岩巷道为研究背景,测试了巷道围岩岩层分布、围岩地应力分布及裂隙发育,分析了巷道围岩的变形破坏演化特征。通过实验室试验以及数值模拟分析了半煤岩组合体力学性能及其变形破坏形态,揭示了强度较低的煤体最先在煤岩交界面发生破裂、滑移,变形不断向深部延伸,随着煤岩体完整性及强度的持续弱化,造成巷帮由下而上的非均匀渐进性失稳破坏,揭示了提高大断面半煤岩巷道围岩稳定性的关键在于控制煤岩交界面非协调变形。基于此提出了采用高预应力锚杆支护与薄弱区域加强支护的变形控制思路,制定了小保当一号井大断面巷道半煤岩巷道围岩变形控制方案,并开展了井下工业试验,取得了较好的应用效果,在监测期内巷道顶板的位移量为28 mm,两帮的位移量为80 mm,底板的位移量为43 mm,随后围岩变形趋于稳定,巷帮煤岩交界处的变形控制效果显著,表明采用该方案可有效控制大断面半煤岩巷围岩变形。

初支拱盖法主动支护技术下的开挖工序优化研究

结合青岛中硬岩地质的突出特点,运用主动支护理念采用预应力锚杆快速对车站隧道拱部形成支护体系,在初支拱盖法传统开挖分部的基础上,充分利用围护自稳能力,进一步优化开挖分部,释放出新的作业空间,大幅提高了支护效率,缩短了初支封闭成环的时间。同时研究主动支护技术下分部建立承载体系与整体建立承载体系的受力状态,依托具体工程优化锚杆、钢筋网、喷射混凝土、钢架的施工顺序,为预应力锚杆的施工、预应力的施加、后期损失以及预应力的长期监测创造有利条件。

浅埋大跨岩质隧道主动支护作用机制研究与应用

预应力锚杆主动支护技术在隧道工程的应用日益增多,但其对浅埋大跨岩质隧道的适用性及作用机制尚未明确。以青岛地铁暗挖车站为依托工程,开展调研分析、数值计算和模型试验,对比分析预应力锚杆与非预应力锚杆对块状围岩的支护作用,从围岩应力补偿、块体围岩挤压成拱和危险块体控制3个方面研究浅埋大跨岩质隧道主动支护作用机制及理论模型,并进一步开展现场应用。结果表明:原支护方案主要沿用了土质隧道支护理念,对岩质围岩自承能力的认识和利用不充分;锚杆预应力(100 kN)使围岩拉应力区消失、塑性区大幅度减小,并使围岩结构面的法向挤压接触应力提高约0.2~0.3 MPa,有效控制结构面两侧岩体的滑移错动,提升了隧道围岩整体稳定性;建立的主动支护理论模型将传统主动支护应力补偿对象由开挖面聚焦至岩体结构面;主动支护新方案较原支护方案的支护材料减量约30%,工期缩短约17%,隧道沉降量减小约50%。

预应力效应对中速磁浮线路简支梁车-桥耦合振动响应的影响

以长沙磁浮线路简支梁桥为研究对象,建立考虑不同预应力效应的磁浮线路简支梁桥车-桥耦合振动模型,分析预应力效应对中速磁浮线路车-桥耦合振动响应的影响。结果表明:预应力效应的变化对桥梁动力响应影响明显,预应力增加显著加剧桥梁竖向振动加速度,预应力由0.67P0(P0为张拉控制应力)增加到1.33P0时,桥梁跨中竖向最大加速度从0.21 m/s^(2)增至0.44 m/s^(2);车速增加会加剧预应力效应的影响,对桥梁竖向振动加速度的影响尤为明显,车速由20 km/h增加到200 km/h时,在1.00P0作用下,桥梁跨中竖向最大加速度从0.15 m/s^(2)增至0.76 m/s^(2);箱壁局部变形对车-桥耦合竖向振动响应有显著影响,预应力导致的箱壁局部变形不可忽略。

医院深基坑桩锚支护结构的设计与应用

本文以某医院深基坑工程为例,探究了混凝土灌注桩和预应力锚索联合支护结构的设计要点与应用方法。使用F-SPW软件进行基坑抗倾覆稳定性、支护桩嵌固深度等参数的模拟验算,根据计算结果优化了设计方案。在混凝土灌注桩施工中重点加强钻孔与清孔、钢筋笼放置与混凝土灌注等施工技术的管理;在预应力锚索施工中重点加强锚索的制作与安装、张拉与锁定等施工要点的控制。通过采取精细化管理,确保桩锚支护结构的稳定性与承载力满足深基坑施工要求。

工作面超前支护预应力注浆锚索技术的研究应用

长平煤业五盘区5308首采工作面采用重型放顶煤工艺开采,由于埋深大、底板直接底为泥岩,单体支柱穿底,两顺槽超前巷道帮鼓、底鼓严重,传统的单体柱配金属梁超前支护形式不能满足安全高效生产需要,急需探讨科学有效的新型超前支护技术。基于此,提出以“预应力注浆锚索补强”为技术核心的回采巷道超前支护技术。结果证明,以“预应力注浆锚索补强”为技术核心的超前支护技术可变被动支护为主动支护,能够提高顶板整体强度,改善巷道围岩条件,创造了安全舒适的作业环境。

富水砂层深基坑支护结构模拟分析与优化

基于北京市通州区某深基坑工程,依据降水开挖及支护方案,使用midas GTS NX软件建模研究了在土钉墙-桩锚联合支护下,不同锚杆条件对富水砂层深基坑开挖变形特征的影响,并基于实际施工方案进行支护结构优化。结果表明,桩锚支护中预应力锚杆能够有效加固深层土体,约束其水平位移,显著改善基坑稳定性,相较于无锚杆情况,坡顶和桩顶的水平位移最大值分别减少了60.9%和75.4%;桩锚支护情况下,桩身侧移随桩直径的增大先减小后增大,存在最优桩直径范围,且该范围受到锚杆预应力大小的影响。

预应力张弦梁钢支撑系统力学性能分析

为明晰预应力张弦梁钢支撑系统的力学性能,应用MIDAS/GTS有限元分析软件对预应力张弦梁钢支撑系统及周围土体进行三维模型仿真模拟;获得围护结构位移、基坑变形、预应力张弦梁钢支撑系统变形特性和内力变化规律,并与施工现场的监测数据进行对比分析。研究表明,基坑位移的数值仿真结果与现场监测数据基本吻合。在不同工况下,围护结构的垂直位移沿着垂直范围变化较小,靠近基坑角隅部分受到两个方向的约束作用,围护结构位移较大的区域集中在基坑长边中部区域。随着开挖深度增加,基坑附近沉降分布表现为抛物线形,沉降最大值发生在基坑长边,且距离基坑长边越远沉降值越小。预应力张弦梁钢支撑系统受力均匀,布置合理,钢对撑与钢角撑能够较好的承受水平土压力,张弦梁结构可以提升围护结构,保证基坑工程的安全。

复杂条件下超深基坑三排桩锚索坑内支护设计及施工

基于星河雅宝四A地块项目设计应用了一种三排桩锚索坑内支护结构,根据其特点针对性地建立了相应的模型,并进行了支护结构抗倾覆稳定以及抗滑移分析计算。经现场实践,其各项监测数据均满足设计要求,应用情况良好,为复杂条件下超深基坑因周边环境影响提供了一种坑内支护的设计形式。

深部高应力煤巷围岩修复加固技术案例分析

为解决在强扰动巷道下传统锚杆索组合支护围岩协同控制能力不足的难题,以葫芦素矿21205辅运巷为工程背景,通过现场调研、理论分析、数值模拟进行分析得出顶板有效锚固层薄弱,现有支护易产生顶板渐进式破坏且未能充分发挥围岩承载性是制约支护效能主要原因。为此提出时效全长预应力锚固技术与新型巷道围岩多圈层高效支护技术,并通过数值模拟验证了新支护方案的可行性。工程实践表明采用围岩控制加固技术后,显著增强了支护效能,有效控制了深埋煤巷围岩大变形。

暗挖车站施工中拱部预应力锚杆不同支护方向的地层变形研究

传统的暗挖车站施工,洞内多设置临时支撑协助抵抗围岩变形,存在施工工期长、拆除困难、费用高等问题。本文以新建暗挖地铁车站为工程背景,通过数值计算的方法对分部台阶法-预应力锚杆支护的大断面隧道施工的地层变形进行了研究。研究结构表明:车站拱顶沉降是暗挖施工中车站沉降的主要方面,拱部支护完成后车站沉降基本趋于稳定。分部台阶法-拱部预应力锚杆竖向布置的施工方法对地层变形控制更有利,拱部预应力锚杆竖向布置,车站开挖完成后拱顶沉降在7.7 mm;拱部预应力锚杆垂直布置,车站开挖完成后拱顶沉降在10.4 mm,拱部预应力锚杆竖向布置对周边建构筑物的变形控制更有利。研究成果可为类似工程提供借鉴。

多跨连续预制肋拱桥线形控制技术

结合白石矶大桥扩建工程,研究了多跨连续肋拱桥线形控制技术。设计了拱肋的支架并建立有限元模型,模拟了支架的结构应力与变形。拱肋支架的支撑使用了新研发的加固型钢管桩系统,减少了支架的沉降。各分段预制拱肋采用了新研发的湿接头系统进行现浇连接,保证了各分段拱肋连接顺滑,控制整体拱桥线形。最后,拱桥应用了预应力系杆并研发了一种预应力桥梁结构挠度控制和加固装置,改善了拱桥的受力结构,保证了整体桥梁线形。

浅埋隧道预应力锚固体承载效应模型实验研究

预应力锚杆主动支护技术在隧道工程中的应用逐渐普及,对于浅埋大跨岩质隧道,其支护特性及作用机制尚未明确。为探究预应力锚杆支护体系下围岩的承载特性,以青岛地铁6号线某暗挖车站为工程背景,基于相似原理配制地层及支护结构模型实验材料,通过液压加载试验,探究了预应力锚杆及普通锚杆支护下锚固体的承载特性。结果表明:①预应力锚杆与围岩的相互作用形成了具有承载能力的锚固体,能够有效承担大部分上覆荷载。预应力锚杆的应用使得隧道失稳破坏的预警荷载值提高了42.8%,同时极限荷载值也提高了41.2%。②在上覆加载过程中,预应力锚杆经历了紧密锚固持荷阶段和脱锚卸荷阶段,衬砌经历了应变累积、应变突增和应变释放3个阶段。③较普通锚杆,主动支护下预应力锚杆与岩体间的受力协同性好,无轴力突变现象,锚杆的支护性能得到充分的利用,有效抑制了裂隙的发育,提高了隧道的整体稳定性。

基于基坑支护工程的区段复式配筋预应力管桩抗弯试验及数值模拟

复式配筋预应力混凝土管桩(PRC管桩)作为基坑支护桩使用时,为提高非预应力钢筋的利用效率,提出将区段配置非预应力钢筋的管桩作为基坑支护桩。通过对天津地区80个基坑工程中的支护桩弯矩分布情况统计分析,并对区段复式配筋预应力混凝土管桩(PR-PHC管桩)进行足尺抗弯试验及有限元分析,研究区段配筋的可行性和PR-PHC管桩的抗弯性能。研究表明,单支撑排桩、倾斜桩及悬臂桩的桩身弯矩区间分布具有规律性。PR-PHC管桩区段配置的非预应力筋,可以提高其抗弯极限承载力及其抗弯刚度,并有效改善桩身裂缝的展开情况,构建的数值模型可以较好地反映试验的实际情况。并对PR-PHC管桩在实际应用中可能遇到的不利工况做了影响分析。研究结果表明可以在基坑工程中使用PR-PHC管桩替代PRC管桩,减少钢筋使用量,促进碳减排。

预应力锚索在基坑支护中的应用研究

为确保基坑工程的稳定性与安全性,文章对预应力锚索在基坑支护中的应用进行研究,全面了解其原理、操作流程及工程效果。通过工程实例,从放线定位、钻孔、清孔、锚索的制作与安放、搅浆与注浆、腰梁安装、预应力锚索张拉与锁定等方面进行分析。研究结果表明,在实际工程中,预应力锚索技术的应用不仅提升了基坑工程的施工效率,还为工程质量与安全提供了可靠的技术支持,突显了基坑支护在现代城市建设中的重要性。

临近既有建筑物深基坑支护变形控制

随着城市的快速发展,人们对空间的要求越来越高,地面空间已被充分利用,地下空间开发利用已成为必然。而地下空间的开发利用必然涉及到基坑工程,本文结合重庆沙坪坝铁路枢纽改造工程中超大深基坑支护技术难点研究,分析了基坑开挖的变形机理,提出支护设计方案及施工监测控制,取得了良好的效果,可为城市立体空间利用的基坑支护提供有益参考。

单跨铁路跨线桥预应力简支空心桥面板荷载试验

桥梁面板直接承受反复车轮荷载,活载效应大,疲劳破坏风险大,已成为桥梁工程领域不可忽视的问题。单跨铁路跨线桥预应力简支空心桥面板较为少见,有较高的研究价值,以某现状单跨铁路跨线桥为工程背景,利用三轴车辆进行静载、动载试验,测量桥梁跨中截面的挠度和应变。结果表明:桥跨结构强度满足要求;卸载后相对残余变形在20%范围内,桥跨结构处于弹性工作状态。

高速公路顺层边坡锚索框架梁和抗滑桩联合支护体系变形特征研究

以贵州省乌长高速公路某顺层高边坡为例,建立有限元模型,对锚索框架梁-抗滑桩支护体系的变形规律进行研究。结果表明:对各排锚索施加相同的预应力值不合理,存在锚索框架和抗滑桩顺序破坏的风险,应根据各排锚索随桩顶位移的变化规律,设置差异化的预应力值,使锚索框架和抗滑桩两种支护形式同时达到最佳支护效果;靠近桩顶位置,应设置较低的预应力值,远离桩顶位置,应设置较高的预应力值。提出基于变形协调条件下的锚索预应力值计算方法,得到的锚索预应力值与数值模拟计算结果误差在6%以内,满足设计精度要求。

桩锚结构体系在深基坑支护中应用研究

桩锚支护结构具有合理的受力形式,较大的支护刚度,节约施工空间等优点,在深基坑支护中被广泛应用,文中以定西市某基坑桩锚支护结构为依托,通过计算分析不同预应力锚索组合下,桩身最大内力与位移的影响,合理选取桩身及锚索参数,能有效降低桩身内力及桩顶位移,使护坡桩结构受力更合理,可取得更可靠经济的支护方案。