浅埋超大跨隧道出口偏压段双层初期支护承载特征研究

为研究双层初期支护在开挖跨度达26.3 m、拱顶覆土约10.6 m的下北山2号浅埋超大跨4线隧道出口偏压段的工程应用效果,采用数值模拟方法比较单层初期支护和双层初期支护方案的承载特征差异,采用现场实测方法研究出口偏压段双层初期支护的受力特征。研究结果表明:1)浅埋超大跨隧道在偏压侧的右拱脚~右拱肩范围内支护结构受力偏大,存在局部应力集中,采用双层初期支护技术时的结构承载安全性和对围岩拱顶沉降的控制效果均优于单层初期支护技术;2)出口偏压段的实测水平收敛最大值为18.5 mm,荷载偏压侧的围岩沉降值达49.5 mm,二次支护施作后在拆撑施工阶段能有效稳定围岩变形;3)由双层初期支护受力的实测结果可知,传递到二次支护上的接触压力与对应位置围岩/一次支护接触压力之比为16%~33%,荷载偏压侧的右拱脚及右拱肩位置的二次支护轴力约为一次支护轴力的15%,通过二次支护的施作补强了一次支护对偏压侧的承载作用,采用双层初期支护技术提高了浅埋超大跨隧道出口偏压段支护结构的安全储备。

三馆合一项目复杂体型建筑结构设计难点与对策

广东省三馆合一项目外形宛如一艘满载艺术宝盒的巨轮扬帆起航。新颖的建筑造型使结构具有不对称复杂连体、高大空间斜幕墙、大跨度转换等结构设计难点,结构采用钢桁架与钢筋混凝土框架-剪力墙结构相结合的结构体系。分析了地震作用下连体结构连接体变形协调和塔楼间内力分配特点,并提出一系列有针对性的设计措施;结合高大空间斜幕墙的特点,利用幕墙立柱和横梁共同组成双向受力刚性结构体系,提出H型钢梁空间斜交网格幕墙结构体系,分析了幕墙结构对主体结构侧向刚度及竖向构件内力的影响,并提出设计对策;针对由于道路隧道下穿地下一层造成托换结构跨度大、托换层数多的特点,采用合理的结构形式,并提出合理的抗震性能要求及节点构造形式。

漳浦县文体中心体育场对拉非对称双拱大跨度屋盖结构设计

对漳浦县文体中心体育场对拉非对称双拱大跨度屋盖结构设计的难点、关键点进行了介绍。大屋盖双巨拱跨度达132m,非对称布置,与水平面呈1488°夹角,前拱中段无支承,受力机制复杂。为解决该问题,前、后拱之间设置对拉钢桁架,将“树杈”状拱脚、前拱、后拱、看台V形混凝土斜柱等组成一个自平衡体系。为满足建筑自然采光,大屋盖上覆膜材选用高透光率的ETFE膜材,通过沿钢桁架方向的预应力拉索保证其受力及稳定性。采用SAP2000和MIDAS Gen软件对该创新体系进行了弹性计算与屈曲分析,并利用ABAQUS软件进行了罕遇地震下的弹塑性动力响应分析和整体稳定临界荷载分析。分析结果表明,该体系的各项指标基本满足规范要求,具体良好的整体稳定性和抗震性能。

高空大跨度非对称钢结构连廊提升技术研究

钢连廊结构是高层建筑群之间用于联系的常用结构。因高空安装、跨度大、重量大及受建筑空间限制等特点,高空大跨度非对称钢结构连廊提升一直是建筑结构研究的重难点。针对其施工难点,提出“分区拼装,阶段提升,高空组装”的思想,以某工程高空大跨度非对称钢结构连廊的提升方案为基础,通过深化设计悬挑支架、提升支架、转换钢梁等实现了高空大跨度非对称钢结构连廊提升,并运用midas Gen等软件进行数值模拟计算证明了方案的安全性和可行性,为施工现场受限和特殊结构的钢连廊提升提供了新的施工思路。

不对称高层连体结构分析与设计

连体结构的受力特点与单体结构相比有明显的差异,某些特殊连接形式的结构设计尤其值得探讨和研究。以两个实际工程案例为依托,针对其刚度不对称、高位连接、大跨度连接体等特点,分析并总结连体形式的选择、设计方法和优化加强措施等。在结构整体作用层面,提出巨型框架简化概念,并采用水平变形等指标评价扭转效应;在结构受力层面,对大跨度连接体受力、施工模拟、复杂节点设计等若干连体结构设计关键点进行了分析,并提出了对策。

大跨非对称空间结构多维地震动反应研究

为研究多维地震动对大跨非对称空间结构的影响,本文利用弹性波动理论法获取地震动扭转分量,按照工程实际将多维地震动作用到大跨空间结构计算模型,通过分析模型的位移与基础内力变化,发现扭转分量对大跨非对称空间结构位移与基础内力有时具有较明显影响,在此类结构的设计中应考虑地震动转动分量对结构全局位移及基础内力的影响。

大跨浅埋非对称小净距城市隧道地表变形控制研究

以重庆市两江桥渝中连接隧道与解放东路接口工程为依托,主要研究软弱围岩条件下大跨浅埋非对称小净距城市隧道的地表变形控制问题。首先分析了隧道施工引起的地表变形规律、影响因素,再结合项目特点提出了针对性的设计方案与控制措施,现场监控量测结果表明设计方案可行;其次,从控制地表变形的角度,对非对称小净距隧道应该先施工小洞还是大洞?针对这一问题建立三维有限元模型,计算结果表明,先施工大洞更加有利于控制地表变形。

超大跨度非对称门式轻钢结构的内力效应分析

通过一个典型的门式刚架轻型钢结构模型,对当结构边榀框架悬挑有大跨度雨篷时,刚性系杆对限制结构侧移的贡献进行了分析,并给出了优化方案,以供设计人员参考。

浅埋大跨偏压隧道的破坏模式分析

为研究浅埋大跨偏压隧道破坏模式,利用有限元强度折减法对三心圆曲墙式断面隧道和马蹄形断面隧道在不同埋深、坡比工况下的塑性应变和安全系数进行研究,得到隧道的破坏模式及发展规律:无偏压条件下,随着埋深增加,三心圆曲墙式断面隧道最大塑性应变由拱肩向下转移到边墙附近,而对于马蹄形断面隧道,当埋深较浅时,在拱肩和边墙出现破裂面,随着埋深的增加拱肩的破裂面逐渐向边墙脚转移;当存在偏压时,三心圆曲墙式断面隧道浅埋侧先破坏,随着埋深的增加,最大塑性应变由浅埋侧拱肩移到浅埋侧边墙位置,对于马蹄形隧道,破裂面从浅埋侧拱肩和深埋侧边墙转移到墙角;在同一埋深条件下,三心曲墙式断面隧道安全系数高于马蹄形隧道安全系数。

非对称边界无柱大跨地铁车站受力分析

近年来,无柱大跨车站以其空间通透、视野开阔等优点逐步被采用。上海地铁2号线、广州地铁2号线、深圳地铁9号线均有部分车站采用无柱大跨方案。以上海地铁15号线上海南站站无柱大跨车站为例,针对一侧迎土、一侧敞开的非对称边界条件,对比分析不同覆土条件下的车站整体结构受力特性,提出最优覆土方案,使得车站楼板受力最优,同时对大跨车站进行抗震工况受力分析,揭示了地震工况下车站结构薄弱点,并采取了结构加强措施。

大跨度沿空回采巷道底鼓防治技术研究

针对大跨度沿空回采巷道发生的非对称性底鼓现象,以赵固二矿11131工作面下顺槽为背景,建立力学模型,并分析底鼓机理,认为巷道两帮受集中应力的差异是造成非对称性底鼓的主导因素。采用底角锚杆联合底板注浆支护和底板全锚杆支护两种方案控制底鼓,结果表明:方案一使底鼓量降低约70%,方案二使底鼓量降低约55%,且都能使非对称性底鼓造成的底板倾斜角度从最大6°减小为最大2°,有效控制了非对称性底鼓的发生,确保了大跨度沿空回采巷道的底板稳定。

南宁大桥曲线钢箱梁吊装关键施工技术

针对南宁大桥主桥大跨径曲线梁非对称外倾式钢拱桥结构设计新颖独特、施工难度大、技术及工艺要求高等特点,详细介绍了曲线钢箱梁节段空中精确对位、空中稳定、线形控制与调整等关键施工技术和工艺,为类似工程施工提供了借鉴。

非对称高墩大跨径连续刚构桥受力及合龙顶推技术分析

为深入研究非对称连续刚构的非对称性所引起的结构力学特性,文章结合广西河池市罗城县境内平洞岭大桥,介绍非对称高墩大跨径连续刚构桥梁的受力特点,分析在制动力、均匀升降温以及温度梯度等荷载作用下,非对称连续刚构桥主梁的受力与变形情况,并进一步提出采取合龙顶推技术,可提高非对称高墩大跨径桥梁的结构和施工安全。

非对称大跨度桁架拼装分析与卸载控制实例

某体育馆屋盖为非对称大跨度桁架结构,经研究采用两侧分段吊装施工方案。为确保顺利施工与精确控制,做好拼装节段的应力变形分析与卸载控制是关键。通过midas/civil软件分别对吊装节段、临时竖撑进行了应力和变形分析,并制定了卸载方案及施工监控措施。结果表明:安装过程中结构构件受力均安全可靠,变形满足规范要求,取得了良好的技术经济效果,可供同类工程参考。

大跨高墩连续刚构桥不对称悬臂段施工技术

随着我国交通事业的发展，其对桥梁的结构和性能也提出了更高的要求。本文主要分析了大跨高墩连续刚构桥不对称悬臂段施工现状和主要施工技术要点，并成功将其应用于实际，以期为同类桥型的施工提供借鉴。

典型季节大跨度非对称塑料大棚内温光性能分析

为提高塑料大棚的保温和采光性能,同时筛选适合设施作物周年生产的大棚类型,设计并选用5种大跨度非对称塑料大棚:17 m跨度单层(FG-17-1)、双层(FG-17-2),18 m跨度单层(FG-18-1)、双层(FG-18-2),20 m跨度单层(FG-20-1)非对称塑料大棚,以传统塑料大棚(G-8-1)和日光温室(CSG)为对照,对典型季节的棚内温度和光照环境进行测试和分析。结果表明:FG-18-2全年最低温度均较高,春秋季在13.0℃以上,仅比CSG低0.5℃左右,较G-8-1高4.0℃左右;冬季最低气温为4.2℃,较CSG低2.1℃,较G-8-1高16.3℃,无极端低温,保温性能较好,能够保证作物正常生长的温度环境,避免低温伤害。FG-18-2棚内光照强度较高,冬季弱光季节较G-8-1高47.86%~64.62%,南北跨度方向光照分布差异较小,采光性能较好,能够满足设施作物生长所需的光照要求。综上,FG-18-2棚内无极端低温情况,南北跨度方向光照分布相对均匀,保温性能和采光性能较好,更适合在设施作物周年生产中推广和应用。

超大跨度异型钢连桥动态成型施工关键技术研究与应用

为重塑西安成为“一带一路”文化核心区,扩大文化交流在西安市内的开展面和贯入度,西安市政府建立“三中心”重点配套公共服务类建设项目———“一带一路”文化交流中心系列公建项目。“一带一路”文化交流中心系列公建项目北地块为400 m超长非对称双塔连体结构,其中150 m空中连桥是国内最大跨度的钢连桥单体。钢连桥重约42000 kN,与两端塔楼焊接连接,桥身主体由片式桁架、弧形三角桁架及其之间的水平梁撑组成。在连桥一端下部加设有36 m长、4500 kN重的下加腋结构。连桥投影下方为单、双层地下室的多标高顶板,施工条件复杂。现阶段提升施工的研究,多停留在跨度小、重量轻的连体结构整体提升的理论及实践分析上,而对于包含有上述非常规自身结构特点及各类外部复杂环境的超长超重连桥施工,未有成套的关键技术研究和应用成果。经过对钢连桥施工重、难点的全面分析,结合行业内提升施工的现有案例,创新研发了一套超大跨度异型钢连桥动态成型施工关键技术,包含超大跨度异型钢连桥动态成型线形控制技术、超大跨度异型钢连桥结构内力控制与应力监测技术、复杂工况下大体量钢连桥拼装施工危险源管控技术。异型钢连桥在动态成型过程中,加腋结构分步安装使得结构重心持续变动,对于结构成型线形控制提出了更大挑战。150 m大跨度连桥由多节段厚板钢材构件拼装成整体,经分阶段提升动态成型。成型过程中,内力不断重分布,因此施工过程的内力控制与实时监测至关重要。此外,连桥体量大,多数构件单重达300 kN,其拼装施工对于大型起重设备的需求与其投影下方地下室顶板相对较弱的承载能力之间的矛盾,对施工安全危险源管控技术提出了更高要求。该技术提出了非对称预拱技术、优化了焊接顺序优化、应用循环预拼装及虚拟预拼装,解决了非对称超长连桥线形控制控制难题;应用全周期仿真模拟,研发了“多吊点分布、主被动力结合”的提升体系,开发了“差值法”应力判别标准,解决了施工过程中结构内力与应力监测难题;提出了“钢支撑+后浇承台”楼板加固,研发了多标高拼装平台体系,确保施工安全性。