深基坑围护墙体最大水平位移所在位置研究

利用南京地铁夫子庙站深基坑的实测数据,结合平面有限元软件plaxis对比分析研究,发现基坑围护结构的自身刚度以及地下各土层土质情况是决定墙体水平位移最大值所在位置的两个主要因素.研究表明,在一定范围内,围护墙体最大水平位移所在位置随着其自身刚度的增大而逐渐下移;距离基底较远的土层强度变化对围护墙体最大水平位移位置基本没有影响,对于距离基底较近的土层,则有以下规律:位于基底以上的土层,围护墙体最大水平位移所在位置随着该土层强度的增大而下移,位于基底以下的土层则正好相反,并且位于基底以下的土层的这种影响能力要大于基底以上的土层,此外距离基底越远的土层对于围护墙最大水平位移所在位置的影响力越强,影响范围越大.

水平初位移下基础隔震结构现场动力特性测试

应用被动控制技术建成的隔震建筑,其隔震性能缺乏检测手段,因此进行隔震结构动力特性的现场测试具有重要意义。现场测试1栋4层基础隔震幼儿园,展示了试验装置、方法及所得结果,将结果与同条件下非隔震结构模型进行对比分析,探究实际隔震结构动力响应规律及减震效果。用液压千斤顶将建筑物推开使隔震层产生98 mm(对应LNR500剪应变102%)水平初位移,安装混凝土顶杆支撑建筑物;利用炸药将顶杆爆破卸载使建筑物做自由振动;最后测试和分析其动力响应等参数。分析结果表明:水平初位移条件下,隔震结构的一阶自振周期比非隔震结构显著延长,阻尼比增大;隔震层滞回曲线饱满;各楼层动力响应控制效果明显,但观察到屋顶层相比底层加速度略有放大;卸载后隔震层瞬间复位,表明隔震层具有瞬间复位特性。

不同性能水平下600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究

基于性能抗震设计思想的600 MPa级高强钢筋混凝土柱位移角限值研究,对于推广高强钢筋混凝土柱的应用至关重要。通过17根HTRB630高强钢筋混凝土柱试件和3根HRB400钢筋混凝土柱试件的拟静力试验研究了其抗震性能。与HRB400钢筋混凝土柱相比,HTRB630高强钢筋混凝土柱的滞回曲线的形状没有发生明显改变,试件具有较好的承载能力和延性。将基于Kunnath损伤模型计算的损伤指数与试验中测量的损伤指数范围进行了比较,结果表明,Kunnath损伤模型可以准确计算HTRB630高强钢筋混凝土柱的损伤指标。根据HTRB630高强钢筋混凝土柱的破坏特点,以屈服点、峰值点和极限点作为高强钢筋混凝土柱的性能水平控制点。基于性能抗震设计的思想,将600 MPa级高强钢筋混凝土柱的性能水平划分为5个性能水平,即正常使用、暂时使用、修复后使用、生命安全和接近倒塌性能水平。结合参考文献中600 MPa级高强钢筋混凝土柱的试验数据,对65个600 MPa级高强钢筋混凝土柱各特征点的位移角进行了相对频率统计分析,得到了600 MPa级高强钢筋混凝土柱在暂时使用、修复后使用和接近倒塌3个性能水平下具有超过90%安全保证率的位移角限值分别为1/150、1/80和1/60。

排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法

针对排桩复合土钉支护结构,基于其受力变形机理,引入了土钉钉头与排桩在相应位置处变形协调的基本假定,考虑了分步开挖施工工况,采用增量法建立了考虑施工过程影响的排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法。算例及工程实例计算的对比分析表明,所建立的排桩复合土钉支护结构水平位移简化计算方法具有工程适用性。

大坝一等水平位移监测网数据处理流程及精度保障措施

大坝水平位移监测网是大坝变形监测的平面基准,监测网的精度关系大坝变形监测结果的可靠性和大坝安全鉴定结论的正确性。为了提高监测网数据处理精度,依托大型水电站大坝监测网复测项目,研究分析相对湿度、斜距化平方法、地球曲率半径对边长改化的影响。结果表明:相对湿度修正对边长的影响值最大可达2 ppm,斜距化平时采用高差计算的边长比采用垂直角计算的边长精度高0.05~1.95 ppm,用测区地球平均曲率半径代替测距边法截线地球曲率半径对投影边长的影响值最大可达0.08 ppm;高精度大坝水平位移监测网数据处理时,应用相对湿度修正实测边长,优先选用高差斜距化平,可用测区地球平均曲率半径代替测距边法截线地球曲率半径。研究成果可为类似项目提供有益参考。

输电铁塔主材内力与基础水平位移关系式的研究

铁塔基础在遭遇地质灾害的情况下会发生垂直和水平位移;相比于水平位移,人们多关注基础垂直位移对塔构件内力的影响,但水平位移对杆件内力影响同样不可忽略,研究输电铁塔基础水平位移与铁塔安全性的关系具有重要意义。为了推导基础水平位移与铁塔主材内力的解析式,运用梁和杆的刚度等效方法和能量法,给出了单腿水平位移作用下四个塔腿承受弯矩的比例关系,推导出主材在第一横格面处的最大弯矩,通过简化模型推导出单腿基础水平位移作用下铁塔各塔腿主材最大轴力表达式,并通过有限元计算对最大轴力表达式进行修正。输电铁塔受上部荷载在主材中主要产生轴向拉(压)应力,而基础水平位移主要产生弯矩应力。本文给出的主材内力与塔腿位移表达式可作为输电线路塔腿基础发生水平位移后铁塔的安全评估的依据。

已知系统稳定性分析法在大型工程水平位移监测控制网中的应用

本文就大型工程水平位移监测控制网稳定性常规分析方法未发现的问题,提出采用二维四参数平面坐标转换模型削弱控制网复测系统误差,并编制平面控制网稳定性已知系统分析软件,应用大数据分析的方法,将前期所有稳定点作为已知系统,利用稳定点复测自由网成果解算二维四参数平面坐标转换模型的平移、旋转和缩放参数,得到复测自由网与已知系统成果的转换模型,并用此模型将复测自由网成果转换为已知系统成果,再按已知系统分析法的取值规定解算得到复测最终成果及成果权,从而较好地解决了大型工程控制网稳定性分析的难题。

基于监测数据的广州软土基坑深层水平位移分析

软土基坑工程开挖会引起土体应力的重新分布,表现为地层的移动、地面沉降、围护结构变形等。以广东省广州市南沙区软黏土基坑为例,通过监测分析预应力管桩、灌注桩加1~2道扩大头预应力锚索支护形式的基坑水平变形特征,研究结果表明:软黏土地区地基中采用联合支护形式,土体变形主要发生在开挖面以上,沿围护桩深度呈中间大、两端小分布,最大水平位移靠近基坑开挖底。基坑开挖影响范围约为2.5倍基坑开挖深度,在2.5倍开挖深度以下,土体水平位移可忽略不计,开挖对深部土层的影响较小。实际上,基坑开挖是一个复杂的动态系统,深层土体位移随开挖过程不断变化。在施工过程中应加强监测,确保周围建筑物的安全。

基于磁通测量的大坝水平位移监测方法研究

垂线测量技术简单有效,因而在大坝水平位移监测中得到了广泛应用,然而面对大坝高湿、高粉尘的监测环境,传统监测方法均有一定局限性。为此,提出了一种基于磁通测量的大坝水平位移监测方法,从磁通量不受非铁磁性介质影响的原理出发,通过构建合适的磁路,以磁通量作为媒介,将位移变化转换为磁传感器的电压变化。根据实际需求设计了一种差分式磁通测量传感器以减弱背景磁场的影响,采用迭代标定的数据拟合方法提高拟合精度。结合理论分析及室内实验,开发了适用于高湿度、高粉尘环境的磁通测量垂线坐标仪,实现了0.1 mm的精度,并在白鹤滩水电站开展应用测试。实验及现场使用结果表明,基于磁通测量的大坝水平位移监测方法可行,磁通测量垂线坐标仪在水电站现场运行状况良好。

深基坑深层水平位移全过程时序变化分析

为掌握基坑水平位移的变化规律,文中以基坑深层水平位移监测成果为基础,开展其现状变形规律及预测分析。结果表明,基坑不同位置处的最大水平位移值具有明显差异,变化范围为12.85~29.52 mm,均值为21.31 mm,均小于设计的变形控制值35 mm,满足设计要求;随基坑开挖持续,其水平位移具持续增加特征,且水平位移随深度增加,具先增加后减小特征,最大值主要位于12.5~13.5 m。同时,经变形预测,基坑水平位移具有收敛增加趋势,最大预测值也小于变形控制值,说明预测条件下,基坑的水平位移仍满足要求。

深基坑支护桩水平位移影响因素数值模拟研究

为分析不同影响因素对支护结构水平位移的影响,文中利用有限元模拟法建立基坑模型,研究支护结构水平位移与桩身深度关系随温度、内摩擦角以及桩身混凝土强度的变化规律。结果表明,随着桩身深度的增加,支护桩的水平位移不断降低。温度每增加1℃,桩身水平位移降低0.16 mm;土层内摩擦角每增加1°,桩身水平位移降低0.68 mm;桩身混凝土弹性模量每增加1 kPa,桩身水平位移降低3 mm;桩身混凝土弹性模量的变化对桩身水平位移的约束程度最大,设计支护结构时,应在经济条件允许的范围内采用高性能桩身混凝土。

基坑开挖对群桩基础水平位移与弯矩的影响分析

为探究基坑开挖对群桩基础水平位移与弯矩的影响,依托具体工程实例,进行有限元数值模拟,确定群桩基础与围护结构参数。根据模拟结果分析基坑开挖对群桩基础水平位移和弯矩的影响,得到基坑施工与群桩基础加载相互影响规律,为相类似工程项目的建设方案制定提供依据。

基于数值模拟的深层水平位移测量成果判读及修正方法研究

论文以工程中常用的测斜仪实测方法为例,分析测斜仪的测量过程,通过数值模拟,对误差原因进行分析,研究深层水平位移数据误差影响;提出在对深层水平位移监测成果判读时应重视采用相对变化值、变形速率值对基坑稳定状态的评价结果;本文提出了深层水平位移测量的判读方法和误差修正方法。

基于机器视觉测量的基坑水平位移监测方法研究

针对传统基坑水平位移监测方法监测成本高、自动化程度低、数据时效性差等问题,提出了一种基于机器视觉测量的基坑水平位移监测方法。利用机器视觉采集基坑实时图像,通过灰度化、平滑降噪、图像增强等图像预处理步骤后,对图像进行特征提取与关键点匹配,确定标靶中心点坐标;再利用坐标转换和像素比例算法对连续图像的标靶像素中心点位置进行匹配计算,实现基坑水平位移测量。此外,通过实测模拟分析实验得出了影响机器视觉测量仪监测精度的因素,并拟合出对应关系式。通过实际工程应用分析,验证了机器视觉测量技术与传统监测技术在监测结果上具有高度的一致性,且自动化程度高,为机器视觉测量技术在基坑位移监测的应用上提供了新思路。

地下水位对地下连续墙顶水平位移的影响研究

研究依托济南市济泺路穿黄隧道汽修厂站深基坑工程,对地下水位变化对地下连续墙顶水平位移的影响进行了研究,得到以下结论:(1)随着基坑的开挖,地下连续墙顶水平位移呈现出逐渐增大的状态。(2)通过分析现场数据,在第6天时地下水位明显下降,地下连续墙顶水平位移也出现显著的变形。(3)针对水位变化对地下连续墙顶水平位移的影响,从地下水位优化控制方法和基坑支护结构优化控制方法两方面,对地下连续墙变形进行有效控制。

公路隧道施工水平位移及收敛量测精度确定方法与衡量方法探讨

隧道施工监控量测是隧道工程专业与测绘工程专业的交叉领域,在精度要求方面,隧道专业和测绘专业的规范标准中都有相关的条文说明,但不同规范标准之间存在侧重和差异,这给使用者在参考时造成一定的困扰。为了明确公路隧道施工监控量测水平位移监测精度要求,通过分析现行的国家标准、行业标准中的相关规定,结合多本现行规范中关于精度要求的说明,给出一种以确定允许变形量→确定衡量标准(中误差)→确定最大允许误差(中误差限差)为思路的精度确定方法,和计算实测数据中误差→对比计算中误差与中误差限差→判断数据可信度的精度衡量方法,并通过实测数据论证其合理性。结果表明,文中提出的精度确定方法、精度衡量方法及仪器选用能满足公路隧道水平位移监测或收敛监测的工作需求。

黄土基坑管桩支护结构水平位移数值分析

管桩在黄土基坑支护中被广泛应用,但目前对影响该支护结构水平位移的设计参数仍有进一步优化的空间。该文基于数值模拟方法,对某黄土基坑的开挖支护过程进行模拟,探究锚索和管桩参数对支护桩水平位移的影响。结果表明:总体上管桩位移曲线呈“凸肚形”,最大水平位移出现在桩长5 m处;锚索参数对支护桩水平位移影响较大,锚索的自由段长度增加3 m,预应力增加60 kN,支护桩水平位移减小幅度分别约56%和60%;适当增加管桩桩长和桩径对水平位移也有一定的约束效果,管桩长度10 m为最佳桩长,外径的最佳范围为600~800 mm。研究结果对预制管桩在黄土基坑中的工程设计和优化具有一定指导意义。

漫湾大坝坝体水平位移安全监控指标拟定与应用

根据漫湾大坝多年监测资料,以最高的表孔溢流和进水口坝段12#坝段为监控指标拟定坝段,采用置信区间估计方法和典型小概率方法对漫湾大坝坝体水平位移进行监控指标数学模型计算,依据计算结果并综合历史极值进行监控指标的综合拟定,得出了漫湾大坝坝体水平位移安全监控指标,并给出了监控指标的应用建议及应对措施,以满足工程运行管理需要。

围护结构顶部水平位移方向判别及案例分析

围护结构顶部水平位移是基坑监测的一个必要测项。判别围护结构顶部水平位移往基坑内外的变化方向,对分析基坑安全状态影响较大。在实际监测中,基坑边线一般不平行(或垂直)坐标系轴,采用坐标法时需要借助图形来判别变形方向,比较繁琐。文章提供一种不借助图形,只利用坐标值对围护结构顶部水平位移变形朝基坑内外的判别方法,并计算方位角。通过实际案例的计算、验证和分析,确定该方法的可行性和准确性,适用于程序计算。

水平荷载下溶洞对桩顶位移影响的数值模拟研究

岩溶塌陷问题是制约岩溶地区工程建设与威胁工程安全的重要因素。本文以四川某电力工程为背景,对岩溶区的影响因素进行判别,利用ANSYS有限元软件对影响因素的变化进行模拟,主要有溶洞是否存在、大小、埋深、水平距离、填充物这五个因素,对各因素变化对桩基的承载力影响进行分析总结,研究结果显示:(1)溶洞存在会桩基的破坏速度;(2)溶洞埋深的越大,其上部桩周土体的完整性保持的越好,桩体更不易产生位移;(3)溶洞的填充物对土体的改良效果影响较小,选择充填物时不必一味追求充填物的优越性状;(4)当溶洞埋深大于11 m,或溶洞距离桩体的水平距离大于6 m时,其对桩基性状影响可忽略不计。研究对类似地区的桩基施工及设计均具有一定的参考与借鉴价值。