基坑工程对邻近建筑物附加变形影响的分析

随着软土地区城市建筑密度的增加,基坑工程周围通常存在建筑物,基坑工程的开挖受到更严格的环境制约。在深基坑工程的设计中,必须考虑基坑开挖引起的附加变形满足周边建筑物提出的严格要求,基坑设计的关键从强度控制转变为变形控制。结合上海地区大量基坑工程实践,考虑邻近建筑物条件下基坑开挖的数值模拟分析,总结出适用于基坑围护选型阶段的实用计算分析方法,对方案选型进行指导。分别结合邻近桩基础和浅基础的不同基础形式建筑物的工程实例,对基坑开挖产生的邻近建筑物的附加变形进行计算分析,并与实际工程实施的监测结果相比较,验证了计算分析的必要性和可靠性,为类似基坑工程的设计和施工提供了有益的参考。

附加变形对沪通长江大桥行车性能影响

研究目的:以沪通铁路公铁两用长江大桥主桥为背景,通过在车线桥耦合振动分析中将上层高速公路活载作用及温度作用产生的附加变形叠加到轨道不平顺中,考虑附加变形曲线对铁路列车通行的影响。通过对比各附加变形工况下的车桥系统动力响应指标,来评价附加变形曲线对此类桥梁的行车性能影响。研究结论:(1)桥梁的横向位移在公路活载附加变形下几乎没有变化,而在温差附加变形下由6.453 mm增加到7.332 mm,增幅约14%;(2)桥梁的竖向位移在各种附加变形下几乎没有改变;(3)在各种附加变形下,列车的脱轨系数、轮重减载率、竖向及横向加速度,以及平稳性指标几乎没有变化,但在10℃温差作用下的轮轨力由18.552 kN增加到19.371 kN;(4)本研究成果可为千米级超大跨度公铁两用斜拉桥的设计提供参考。

钢管斜轧延伸时辊型对附加变形的影响

用电子束标迹法研究了钢管斜轧延伸时辊型对附加变形的影响，研究表明，锥形辊与鼓形辊相比，可使附加变形显著减少。

反转法消除硅片重力附加变形适用性研究

建立了计算硅片重力附加变形的有限元模型,模型包含硅片残余应力的影响。通过有限元与实验方法研究了反转法对抛光与磨削加工硅片适用性。结果表明,反转法适用于抛光硅片,有限元与反转法所得重力附加变形差值小于1μm;对#5000砂轮磨削的300 mm直径394μm厚度硅片,硅片残余应力使反转前后重力附加变形不再相同,误差超过最大重力附加变形值的5%;对#2000砂轮磨削的200 mm直径194μm厚度硅片,残余应力超过临界值,硅片变形发生分岔,硅片自由面形与重力附加变形不再符合叠加关系,反转法不再适用。

初应力位形上的附加变形和拱的弹性屈曲

从初应力位形上的附加变形场论出发 ,导出了弹性屈曲问题的控制方程和变分原理的普遍形式 ,并在该理论框架下 ,对于平面拱的弹性屈曲问题 ,通过降维处理 ,得到了求临界载荷条件的变分方程、控制方程及相应的线性齐次微分方程的特征值 (平面拱面内、侧向屈曲临界值 ) .分析结果表明 ,对于临界载荷问题 ,面内屈曲与侧向屈曲彼此独立 ;与建立控制方程的几何分析方法相比 ,该方法具有理性化的优点 .在曲线形构件等几何复杂情况下 ,按该方法导出的变分方程或控制方程条理清晰 。

二辊斜轧穿孔工艺参数对附加变形影响的模拟研究

二辊斜轧穿孔时轧件除产生基本变形之外,还要产生附加变形。本文采用模拟方法,利用多项式回归分析,研究辊距和管坯直径两个工艺参数对附加变形的影响,得出了计算附加变形的回归公式。

考虑附加变形的公路-磁浮合建桥车桥耦合动力响应研究

为了解温度变化和汽车荷载布置引起的附加变形对大跨度公路-磁浮合建桥及磁浮列车动力性能的影响,以某三塔四跨公轨合建大跨度斜拉桥为背景,采用UM及ANSYS软件建立磁浮列车、桥梁、悬浮控制器模型,分析温度、汽车荷载作用下的附加变形对车桥动力响应的影响。结果表明:温度附加变形对桥梁及磁浮列车的动力响应影响较小;汽车偏载作用对桥梁和磁浮车辆的横向动力响应影响较明显,6车道对称布载作用对磁浮列车的加速度和Sperling指标的影响不大,但悬浮间隙波动范围增大了30%;汽车荷载对公轨合建桥梁车桥动力响应的影响较大,需予以重点考虑。

部分剪力连接钢-混凝土组合梁附加变形计算

本文在滑移应变微分方程的基础上 ,建立部分剪力连接钢 -混凝土简支组合梁由滑移引起的附加变形方程及组合梁变形计算的一般公式 ,得到了部分剪力连接简支组合梁的附加变形和变形与剪力连接程度系数之间的关系与规律 。

二辊斜轧穿孔工艺参数对附加变形影响的模拟研究

二辊斜轧穿孔时轧件除产生基本变形之外,还要产生附加变形。本文采用模拟方法,利用多项式回归分析,研究辊距和管坯直径两个工艺参数对附加变形的影响,得出了计算附加变形的回归公式。

敏感环境下深基坑分区施工附加变形影响研究

基坑开挖卸载时,周边建筑物会产生附加变形,从而影响结构安全。为研究如何在开挖前对附加变形值进行模拟、建筑物哪些部位最为薄弱,本文利用二维弹塑性有限元分析方法,模拟计算了生命科学与创新创业大楼深基坑分区施工对基坑周边建筑物的附加变形值;并根据监测数据,推定出了周边建筑物的附加变形值,与模拟计算值进行了对比。结果发现:根据推定出的附加变形值,发现基坑周边建筑物在开挖期间所产生的附加变形整体趋势为向下沉降;基坑周边建筑物在基坑中隔墙处和房屋转角处产生的附加变形最大,应采取措施重点保护。实际附加变形情况与计算模拟值基本吻合,说明该计算方法合理、可行。

某基坑开挖对邻近轨道附加变形的影响

通过对基坑开挖引起的变形分析的实例介绍,阐述了基础支护开挖弹塑性有限计算方法及原理,得出了计算模型及计算结果。

两级循环加载下路基土附加变形特性的试验研究

为研究既有路基运营变形稳定后,在新增加交通荷重情况下路基的附加变形发展趋势,基于动三轴仪,设计了两级动荷载的循环加载试验方案,在第一级动力加载变形稳定后,通过施加不同的循环荷载幅值、频率分析后续动力加载条件下路基土的附加变形。结果表明,路基土的附加变形随第二级循环荷载幅值增加显著增大,随第二级循环荷载频率的增大而减小;第一级循环荷载幅值越大或频率越低,第二级循环荷载作用下路基土的附加变形越小。路基土经历第一级循环荷载作用变形稳定后,再次受更大幅值水平的第二级循环荷载作用,由此产生的新的附加变形较第一级循环荷载引起的塑性变形小许多。试验结果为路基永久变形计算和评估提供了数据基础。

差异沉降对路面结构附加变形影响的大比尺模型试验

为合理描述新老路基差异沉降条件下路面结构层的附加变形问题,借助大型地基差异沉降平台,开展了新老地基差异沉降条件下拓宽沥青路面层影响机制大比尺模型试验研究。试验结果表明:在地基差异沉降作用下,沥青路面结构层整体处于受拉状态,下面层受到的地基差异沉降的影响最为明显,在地基差异沉降达到14cm时,路面结构面层开始出现塑性变形;新老路基中铺设土工格栅可以缓解下部地基差异沉降并减小路面结构层的附加应变;路面汽车荷载能在一定程度上缓解拓宽路基差异沉降导致的结构层附加变形;地基差异沉降会导致路面结构层与路基出现脱空从而产生局部弱支撑,在重力的作用下,沥青混凝土路面板呈现弯曲状态,路面表层会出现反坡。

基于拓宽路面附加变形的地基差异沉降控制标准

为建立拓宽路基荷载下地基差异沉降控制标准,以拓宽路面结构附加变形临界值为控制目标,依托有限元分析软件,建立拓宽路基荷载下地基沉降的计算模型,通过拟合地基沉降曲线,并将其作为位移约束条件施加到路堤底面,分析路堤顶面的沉降特性,反算出拓宽荷载下地基差异沉降控制限值,并以此作为拓宽荷载下地基差异沉降控制标准。研究结果表明:随着填方高度的增加,地基差异沉降限值呈增大趋势;随着拓宽比的增加,地基差异沉降限值呈减小趋势;随着路堤填料弹性模量的增加,地基差异沉降限值呈增大趋势,然而随着地基填料弹性模量的增大,地基差异沉降的限值呈减小趋势;4个影响因素的影响程度大小依次为新老路堤拓宽比、路堤填料模量、地基填料模量、路堤填方高度;得出了地基差异沉降控制值与新老路堤拓宽比和路面结构反坡率之间的关系表达式。

基于附加变形控制的框架结构抽柱扩跨分析

框架结构为了满足大空间使用功能的改造,需要抽去部分框架柱,导致原有结构的传力路径发生变化,可以采用对原框架梁进行加固形成转换梁。当转换梁上部对应位置还有框架梁柱时,由于转换梁受到上部荷载的作用,跨中可能会产生一定的竖向挠度,造成上一层框架梁的端部出现类似不均匀沉降的附加变形,从而使得一些梁端的弯矩和剪力都不同程度的增加。该附加变形引起的内力增幅不容忽视,其大小主要与附加变形、框架梁的截面尺寸、弹性模量、跨高比等参数有关。为了使附加内力不影响既有原先实际结构的安全性,转换梁设计的主要控制指标应是允许附加变形。结合南京名人城市酒店裙楼4层(共6层)会议室的抽柱扩跨改造,即将原8.0m×8.2m的柱网变为16.0m×16.4m的实际问题。就如何考虑附加变形的控制给出算例,后期的检测结果表明该分析方法是合理可行的,可供类似工程借鉴。

棘轮和蠕变条件下材料的附加塑性变形行为研究

针对316L不锈钢进行大量单轴棘轮和蠕变试验研究,对材料在棘轮和蠕变作用下的塑性变形行为以及变形量进行比较和分析。分析发现,材料棘轮和蠕变变形行为之间存在一些相似规律,而且相同试验时间下蠕变变形高于棘轮变形。在持续应力作用下,材料的附加塑性变形与作用应力间体现出上凸的抛物线规律,附加塑性变形先随应力的增长而升高,达到峰值后又逐渐减小。最后,根据这种上凸的抛物线规律提出相应的本构描述方程。

高速公路拓宽工程中填筑材料对新老路堤变形特性的影响

为解决填挖交界路基非均匀沉降,在填土中分层铺设土工格网等土工加筋材料。基于非线性弹塑性Drucker Prager模型,采用有限元参数分析方法,结合现场沉降观测资料,探讨路堤填筑材料物理参数对新老路堤附加变形、差异沉降、路堤横坡变化影响规律及土工格栅处治交界处路基非均匀沉降机理。研究结果表明:填筑体压缩模量高且密度低,有利于改善新老路堤不均匀变形和差异沉降的状况;黏聚力c对拓宽路堤竖向附加变形影响较比摩擦角φ大;土工格栅对减小路堤表面的竖向变形效果并不明显,但能有效提高新路堤安全系数及新老路堤的整体稳定性。

降雨入渗对粗粒土路堤变形与稳定性的影响

针对土石混填粗粒土路堤,分析其降雨入渗机理,得到固定颗粒粒径时的总吸力随饱和度衰减规律,对比降雨入渗深度计算公式。根据饱和土强度折减规律,采用强度折减简要模拟降雨入渗效果,并结合工程实践建立数值模型,对降雨入渗作用下粗粒土路堤变形及稳定性进行计算分析。工程实例计算结果表明:降雨入渗对路堤变形影响明显,随着入渗深度增加,路堤附加沉降增大,当单次入渗深度为2 m时,附加沉降可达1.30 cm;降雨入渗对粗粒土路堤稳定性也有明显影响,入渗作用扩大路堤塑性区范围,降低路堤稳定性。

深基坑变形控制指标研究

对于环境条件复杂的基坑工程,其设计已由传统的强度控制转变为变形控制,变形控制的关键之一是确定合理的变形控制指标。文章提出了根据基坑周围环境对附加变形的承受能力和根据大量基坑工程统计资料确定深基坑变形控制指标的两种方法。在介绍了基坑周围建筑物对附加变形的承载能力的基础上,提出了据之确定基坑工程变形控制指标的方法和流程。然后在提出了基坑环境保护等级概念的基础上,将基坑环境保护等级分为三级,根据上海地区大量基坑工程的统计资料,确定了各环境保护等级基坑的变形设计控制指标。

温度变化引起的超宽基坑围护结构变形分析

通过现场实测结果,对基坑围护结构产生的附加变形与温度变化影响之间的关系,及变形对基坑稳定带来的不利影响进行了分析,提出了对策。