基于车体加速度的超大跨度桥上线路纵断面优化方法

合理的线路纵断面是高速列车安全平稳通行的必要条件。超大跨度铁路桥梁成桥线形较设计线形易出现较大偏差,由于线路调整能力有限,桥上线路纵断面难以达到设计高程,故需在成桥线形基础上变更线路纵断面设计。在满足道床厚度要求的前提下,变更后的纵断面线形难以满足线路设计规范要求,严重影响了工程验收及列车达速运营。为此,以实测桥梁线形为基准,充分考虑道床厚度及线路衔接,依据傅里叶级数原理建立线路线形频域特征与车体加速度的关联关系,进而构建纵断面目标优化模型,提出一种适用于超大跨度铁路桥上线路纵断面的优化方法。以某超大跨度悬索桥为例,研究结果表明:该方法可使线路纵断面的最小波长远离车体加速度敏感波长,降低车体振动加速度;优化后的线路纵断面车体加速度响应最大值为0.15 m/s2,优于工程实际中所采用的多坡段纵断面;优化后的线路纵断面具有良好的平顺性及适应性。本方法可直观反映优化后线路纵断面的频域特性,并从波长的角度实现了纵断面优化与高速列车行车性能的关联,可用于指导桥上线路纵断面设计及优化。

单洞四车道超大跨度公路隧道Ⅳ级围岩合理施工方法研究

为研究超大跨度公路隧道的合理施工方法,该文以连霍高速公路新疆境内小草湖至乌鲁木齐段改扩建工程杏花村1号隧道为依托,通过数值模拟方法对超大跨度公路隧道Ⅳ级围岩采用CD法、上台阶CD法和三台阶七步开挖法施工的隧道变形和支护结构受力情况进行分析,在变形与支护结构受力满足设计要求的前提下,考虑各施工方法的优缺点等因素,确定最合理的施工方法,通过开展现场试验分析施工方法的可行性。结果表明:①CD法、上台阶CD法和三台阶七步开挖法数值计算的隧道变形均不大于21 mm,初期支护安全系数分别为2.48、2.41、2.28,大于隧道设计细则要求的最小安全系数,变形与支护结构受力均满足设计要求;②对比3种工法的优缺点,结合隧道地质条件等因素,确定杏花村1号隧道Ⅳ级围岩最优施工方法为上台阶CD法;③根据现场测试结果,Ⅳ级围岩采用上台阶CD法施工,拱部下沉最大值为14.6 mm,周边位移最大值为15.0 mm,隧道变形控制效果较好;初期支护的最小安全系数为6.94,满足设计要求。

超大跨度无砟轨道混凝土连续刚构铁路桥梁部施工及变形控制技术研究

结合106 m+198 m+106 m连续刚构桥,介绍了0#节段的主要施工流程和施工方法,以及悬臂挂篮施工技术,在施工中采取数字化的线性监控和严格的施工控制措施,保证连续梁施工尽量符合梁部高性能混凝土的徐变值,使后期梁部及混凝土变形尽量接近设计值。

超大跨度平面直升钢闸门设计建造关键技术研究

姚江上游余姚西分工程是浙江省重点建设工程,其瑶街弄调控枢纽挡洪闸的工作闸门为露顶式平面直升钢闸门,吊点间距45.0 m,闸门设计建造面临不能整体入槽、质量要求严、外观要求高、现场施工安全风险大等特点和难点。结合工程实际,通过深入分析,提出了闸门分段分节安装方法,解决了闸门不能整体入槽的难题;通过提出闸门拼装质量保证技术,使超大跨度平面钢闸门在门槽内拼装的整体质量依然满足规范要求;通过研究大型景观浮雕与水工钢闸门结合技术,实现了闸门外观与功能的结合;通过发明一种安全防护装置,降低了门槽内拼装闸门的安全风险。研究成果可为类似工程项目提供借鉴和参考。

超大跨度变断面隧道围岩力学动态响应与开挖步序优化数值模拟研究——以苏州七子山隧道为例

保证超大跨度变断面隧道的施工安全,同时兼顾施工便利性及施工效率,具有重要意义。依托苏州长江路南延工程-七子山隧道工程,针对连拱转大跨段开挖过程中拆除或保留临时支撑,以及超大跨度段的是否调整优化开挖步序这两种工况,采用FLAC3D开展数值模拟研究,从围岩位移和围岩应力两方面进行对比分析。研究结果表明:以上两种工况下,围岩位移和围岩应力均存在明显差异;在连拱转大跨段,开挖过程中保留临时支撑围岩所受扰动更小,围岩应力变化较小;在超大跨度段,开挖步序优化方法的拱顶最终沉降值减小了8.60%,仰拱最终隆起值减小了4.01%,左边墙和右边墙最终水平收敛值分别减小了9.42%和16.70%,且优化方法的各测点围岩应力变化相对较小。根据得到的对比分析结果对现场施工提出优化建议:对连拱转大跨段,随开挖过程保留临时支撑,同时为保证施工便利性,采用门式拱架作为临时支护手段;对超大跨度段,采用优化的开挖步序进行施工,可进一步降低围岩扰动,提高施工安全。

超大跨度改扩建隧道深塌方冒顶处理技术

通过分析超大跨度改扩建隧道深塌方冒顶的原因,提出了一系列的处理方案,包括加强地质勘察、优化施工方法、加强支护措施等方面。为了验证这些处理技术方案的可行性和有效性,进行了模拟实验和工程实践。结果表明,这些处理技术方案能够有效地控制隧道深塌方冒顶的发生,提高工程的安全性和可靠性。

浅埋偏压超大跨度隧道施工工法与力学行为研究

为研究浅埋偏压超大跨度隧道的施工工法与施工过程中的力学行为,以沈海高速汕尾陆丰至深圳龙岗段改扩建工程圆墩2号隧道为依托,通过ANSYS软件分别模拟隧道采用三台阶法、中隔壁法、双侧壁导坑法的施工过程,分析了不同工法施工过程中隧道的地表沉降、变形、支护结构受力、塑性区分布,并与现场实测结果进行了对比验证。结果表明:浅埋偏压超大跨度隧道可采用中隔壁法或双侧壁导坑法施工;综合考虑各种因素,推荐双侧壁导坑法,采用该工法施工时,隧道覆土较厚一侧受力、变形及塑性区分布范围均比另一侧大,偏压明显;实测数据表明采用推荐的工法和支护参数安全合理、行之有效。

超大跨度公路隧道穿越破碎带施工方案与安全措施

本文分析了超大跨度公路隧道穿越破碎带的施工方案与安全措施,重点研究了破碎带围岩的稳定性及其对隧道施工的影响。通过超前地质预报和注浆加固技术,成功确定破碎带位置并有效控制围岩变形。该方案特别采用了直径50㎜、长度450+300㎝的双排注浆小导管,显著降低了隧道拱顶下沉和周边位移,最大下沉值仅为16.4㎜,远低于设计预留的180㎜。研究结果表明,该施工方案可有效保障超大跨度隧道穿越破碎带的安全,为类似工程提供参考。

某超大跨度屋盖风压分布的风洞试验

为研究跨度长达1.7 km的深圳国际会展中心风压分布特性,采用节段模型方法进行风洞测压试验并考虑不同展馆之间的相互干扰效应。对基于互信息的观测极值法,应用不同模型最小独立观测时距的包络值作为样本独立观测时距进行简化。结果显示:简化方法的极值风压估计结果和严格基于互信息的观测极值法结果具有很好的一致性和统计稳定性,大大提高了计算效率;屋盖整体的风压分布特征显示了节段模型方法的合理性,且采用节段模型方法可以更加细致地描述屋盖边角区域,从而更准确地获取该区域的风压分布特征;节段模型方法可较准确地反映不同展区屋盖之间的相互干扰影响,展馆间的风敏感位置的极值负压干扰系数最大可达1.26,整个屋盖结构的最小负压达-7.0 kPa,且高负压主要出现于整个屋盖角部区域,抗风设计时应对高负压角区给予足够的关注。

不同净距条件下新建超大跨度隧道和既有隧道受力和变形数值模拟研究

以沈海高速汕尾陆丰至深圳龙岗段改扩建工程圆墩隧道为依托,以隧道洞口浅埋段Ⅴ级围岩为研究对象,通过ANSYS数值模拟软件计算分析了不同净距条件下,新建超大跨度隧道自身和既有隧道的受力和变形情况。结果表明:在既有隧道旁新建超大跨度隧道时,拱肩和仰拱两侧会出现拉应力,在拱脚尤其是靠中夹岩一侧出现了较为集中的压应力,且净距越小,最大拉应力和压应力越大,围岩变形也越大;对于软弱围岩超大跨度小净距隧道,当净距小于0.5D时,最大压应力增量已超过容许量,表明此时既有隧道结构可能遭到破坏,建议此类隧道最小净距不宜小于0.5倍单洞跨度。

超大跨度钢筋混凝土框架结构裂缝控制研究

基于混凝土结构跨度越大,由混凝土收缩和温度变化产生的结构约束应力也就越大,混凝土结构越容易出现裂缝这一现象,论文结合实际工程对超大跨度钢筋混凝土框架结构裂缝控制进行研究,阐述超大跨度钢筋混凝土框架结构裂缝的类型,分析裂缝控制技术,通过优化裂缝控制方案,加强关键技术环节管理,达到裂缝控制的目的。

明挖超大跨度叠层隧道结构受力分析及断面优化设计

为探索明挖超大跨度叠层隧道合理断面形式及优化思路,依托望海路快速化改造工程,借助数值模拟手段,分析超大跨度叠层隧道结构受力特点,并对超大跨度叠层隧道断面形式选择、跨度优化及覆土影响进行了研究。结果表明:超大跨度叠层隧道存在顶底板弯矩过大、中板承受拉应力的问题,中板处于偏心受拉的原因为跨度过大及侧向土体对结构约束不足;大跨度明挖隧道微拱形断面受力性能最优,直墙平顶断面劣于直墙折板断面,综合考虑结构受力性能、断面利用率、经济性,对于明挖大跨度叠层隧道推荐采用直墙折板断面;对超大跨度叠层隧道结构而言,跨度的大小贡献了结构内力较大的比重,减小结构跨度对结构受力改善明显,尤其可大幅减轻中板轴力和弯矩,断面一在受力性能及工程用量方面综合优势最大;浅埋条件下,推荐顶板上覆土采用换填泡沫混凝土的方式减少上覆土容重,从而降低隧道结构顶板截面内力,改善顶板受力条件。

干喷和湿喷工艺在超大跨度隧道中的应用对比

隧道在初期支护阶段的喷射混凝土工艺主要分为干喷和湿喷工艺。以杏花村1号隧道为工程实例,对干喷和湿喷工艺在超大跨度公路隧道施工中的应用进行了对比分析。研究结果表明:在每延米条件下,湿喷工艺的混凝土设计量比干喷少了1.03 m^(3),实际喷射量比干喷少了1.48 m^(3);在每延米条件下,湿喷工艺的混凝土损耗率比干喷降低了6.71%;干喷和湿喷工艺存在各自的优缺点,应根据现场施工情况选择合适的喷射混凝土工艺。

大型火力发电厂超大跨度煤场封闭施工的工艺实践

为保证200 m以上超大跨度预应力拉索的张弦桁架形式结构封闭煤场的建设质量和施工安全,以国内某2×1000 MW机组火力发电厂超大跨度封闭煤场为例,详细描述了超大跨度封闭式煤场预应力张弦桁架施工的技术细节及具体施工步骤、预应力设备选用、锁具安装及张拉控制细节。对张拉的各种受力工况进行了详细的施工模拟有限元数值分析。在张拉预应力施工过程中进行监测,做到仿真分析过程数据与现场施工控制的数据趋于一致,保证现场施工预应力张弦桁架的安全、准确、受力合理。实际张拉控制的竖向位移和张拉控制力,与张拉施工模拟分析时的竖向位移和张拉轴力数据一致性较高(最大相对误差分别为1.78%和0.15%),施工完成后的应力与设计要求基本吻合,可为超大跨度预应力张弦桁架结构的封闭煤场施工提供参考。

跨200m超大跨度连续刚构施工工艺技术研究

本文主要介绍了在新建六宾高速公路LBTJ1标段六屋郁江特大桥(129+238+129)m连续梁施工中,由于该连续梁为跨度超过200m的超大跨度梁体,不但施工安全风险高,而且对梁体线性及施工质量也提出了很高要求。为确保该连续梁施工安全可控,同时使得梁体外观及线形满足要求,项目部对连续梁施工中的关键工序进行严格把控,对挂篮受力及变形进行认真复核,同时对梁体线形进行严格监测。通过一系列措施,不但安全顺利地完成了该超大跨度连续梁的施工,而且施工后的梁体外观质量及线形均满足相关要求。该超大跨度连续梁施工所涉及的相关技术也为后续类似施工提供了借鉴和参考。

关于超大跨度空间钢结构设计的研究

随着现代建筑学的发展与完善,超大空间钢结构在我国的建设中得到了越来越多的应用。文章以实际的工程设计经验为依据,对在超大空间钢结构设计过程中遇到的一些问题展开了深入的研究,并着重分析了各种设计性能对其产生的影响。在进行超大空间钢结构的设计时,必须按照有关国家的有关规定进行,并对其进行合理的选择。本文对超大空间钢结构设计的总体思路进行了分析,并对超大空间钢结构设计的要点和难度进行了详细的论述,同时还对在设计过程中应考虑的关键问题进行了详细的论述,希望为相关研究人员提供一些可资借鉴的地方。

半潜驳浮运超大跨度桥梁主拱肋系固安全性分析

广州南沙凤凰三桥,创新性地采用主拱肋浮托顶升装船、半潜驳浮运至桥址进行整体提升安装的施工方案。相比常规船运的桥段钢箱梁,该桥主拱肋属于超大跨度超重货物,且整体呈弧形,浮运过程中易变形和应力集中而产生结构破坏,这对拱肋系固带来很大的挑战。根据主拱肋浮运过程中的装船和整体提升的需要,主拱肋通过首尾两个临时支撑胎架的桩靴刚性系固在专门设计的船体支撑基座。根据主拱肋浮运过程的受力载荷状态,基于有限元强度分析理论,对该系固方案进行校核,验证超大跨度主拱肋浮运过程中系固的安全性、可行性、可操作性,有效地保障了项目的顺利实施,为今后类似项目提供经验参考。

超大跨度斜拉桥的地震位移控制

对于千米级的超大跨度斜拉桥 ,一般要求塔柱在强震下基本保持弹性 ,因此往往选择隔震体系 (全飘浮或支承 )来减小地震反应。但是采用隔震体系的超大跨度斜拉桥在强震下会产生很大的梁端位移 ,必须加以控制才能保证整个结构的抗震安全性。本文从地震位移控制的机理出发 ,探讨了控制地震位移的方法、具体的装置及参数选择 ,最后介绍了超大跨度斜拉桥地震位移控制的实例。实例分析表明 ,只要合理选取参数 ,在塔、梁间设置弹性连接装置或阻尼器均能有效地控制梁端的地震位移 ,但阻尼器的效果更为理想。

超大跨度巨型网格结构

叙述了研究与开发超大跨度结构的必然性与必要性,介绍了适应这一需要而提出的巨型网格结构体系的结构构成形式与特点;回顾了巨型网格结构的研究状况,包括部分类型结构的适宜跨度、静力与稳定性、动力与地震响应特性及结构简化分析方法等;总结了该体系结构设计的合理参数选择、进行抗震验算所需考虑的地震波作用方向及组合维数、用振型分解反应谱法进行抗震验算所需的振型阶数等。最后指出了巨型网格结构体系研究的关键问题和今后的研究方向。

非线性因素对超大跨度斜拉桥成桥内力的影响

随着斜拉桥跨径的不断增大,在设计和施工中必须考虑非线性因素对结构的影响。本文研究了非线性因素对超大跨度斜拉桥成桥时内力的影响,分析中同时考虑了拉索垂度效应、P Δ效应和大位移效应的影响。探讨了非线性因素对斜拉桥成桥时内力影响的机理,提出了减小超大跨度斜拉桥非线性影响的措施。