高填方大直径钢波纹管涵变形机制与控制技术研究

目的 研究高填方大直径钢波纹管涵变形机制与控制技术,解决其结构变形过大的问题。方法 基于管道压缩变形公式,提出在管涵两侧一定范围内填筑水泥土材料的新技术;通过室内试验确定水泥土材料中最优水泥质量分数,再基于数值模拟和现场试验分析采用新技术施工的管涵结构的受力及变形特征及其上部竖向土压力分布规律,确定最优管侧填筑范围。结果 新填筑技术能充分利用水泥土的刚度限制管涵的变形,当管涵两侧2/3管径范围内采用水泥质量分数为8%水泥土回填时,管涵的最大竖向及水平变形分别减少了35.1%和55.0%,结构最大应力也由管顶处转移至管涵上部45°附近,受力更为合理。结论 新填筑技术使管涵更好地与周围土体逐步变形协调,产生荷载重分布形成土拱效应,将管顶土压力由管中心向管边缘处转移,有效减小了钢波纹管涵结构变形和应力集中。

基于振动台试验的加筋土柔性桥台抗震设计参数取值方法对比分析

目前土工合成材料加筋土柔性桥台(GRS桥台)在静力荷载作用下的设计、施工已有标准化的技术指南,但对于GRS桥台的抗震设计方法,只有一些原则性和框架性的建议,没有具体参数的取值方法,需要进一步完善。首先对国内、外相关规范或标准中关于加筋土挡墙抗震设计参数取值的方法进行列表汇总与比较,定性地分析其异同。在此基础上,结合1g重力场下的振动台缩尺模型试验监测数据,通过试验实测值与规范取值的对比,检验现有加筋土挡墙抗震设计参数取值方法对GRS桥台的适用性,并提出相关建议。研究结果表明:GRS桥台产生较大变形的临界加速度至少为0.6g,大于一般加筋土挡墙的0.3g~0.4g;在达到临界加速度(0.6g)之前,GRS桥台基本不受损伤且侧向变形增量不超过0.5%,因此建议GRS桥台的抗震设计按桥台侧向变形增量不超过0.5%进行控制。在此前提条件下,国外NCMA、FHWA和AASHTO规范对于水平地震系数的取值方法基本适用于GRS桥台,可用于GRS桥台整体外部稳定性的验算;对于GRS桥台面层顶部局部稳定性的验算,则需借鉴国内公路规范的理念,进一步研究提出更为合理的加速度放大系数取值方法。NCMA规范关于筋材轴力动力增量的取值方法适用于GRS桥台,且在设计上偏于安全;FHWA和AASHTO规范的方法则需修正后才能使用。

波纹管涵在公路设计和施工中的应用分析

西南地区高速公路建设往往受地理条件的限制,采用传统的钢筋混凝土盖板涵和箱涵,往往施工周期长、造价高。近年来,随着新材料技术的不断发展,以及装配式施工理念的推广,金属波纹管作为一种新型环保材料,在施工、安装、造价等方面都具有较好的优势,目前在高速公路建设中进行了较好的推广。对金属波纹管涵的优点进行了分析,研究其在高速公路涵洞设计及施工实践中的运用,并以贵州高速公路涵洞设计为例进行分析论证,结果表明,金属波纹管涵节省投资、缩短工期、安装更便捷、环保。

探索山区公路小桥涵设计原则及优化策略

近年来,经济发展促进了公路建设,尤其是山区公路。尽管这些公路一直在建设中,但由于地理位置的限制,小桥涵成为主要建设对象。设计问题是公路建设的关键环节,直接影响公路的安全运行。本文旨在探讨山区公路小桥涵的设计原则和优化方案,并对其重要性、设计意义进行分析。此外,本文还将提出一些建议,以期为未来的山区公路小桥涵建设提供参考。

基于GNSS与加速度计融合的地涵变形监测系统设计与应用

为克服传统的变形监测手段与使用单一卫星定位技术在监测精度方向的不足,融合GNSS与加速计变形监测技术,设计出具备高精度、智能化的地涵变形监测系统;通过克服GNSS与加速度计空间基准的统一以及GNSS与加速度计时间同步问题,提出多星座融合的GNSS模糊度解算处理算法、面向GNSS与加速度计融合的数据解算算法,提高了地涵变形监测的精准度。灌河地涵变形监测实际应用表明:该地涵变形监测系统在授时稳定性、时间同步性、定位精度等均满足设计要求,能够准确监测地涵的变形信息,具有应用潜力。

高水高排项目分洪箱涵深基坑支护设计与施工

以周宁县城区高水高排项目(龙亭溪水系连通工程)分洪箱涵的深基坑为例,介绍分洪箱涵深基坑支护结构设计与施工中关键技术,经过现场施工检验表明:灌注桩围护+高压旋喷桩止水+内支撑的方式,能够满足现场施工的安全性和稳定性要求,最大限度地减少了对城区周边生产生活及生态环境影响,应用效果良好。

基于三维协同的铁路框架箱涵正向设计研究与应用

为了研究涵洞在三维场景下的协同设计、模型实时交互创建方法与二维成果转换,基于BIM、协同设计平台与数字化技术,形成了数字化三维铁路箱涵设计软件。提出:(1)各涵洞构件以不同的工程与结构特性分类建模,再整体拼装,将涵洞常用工程参数融入建模过程中,并通过不同的适用条件与分类标签对涵洞进行数据库管理,便于设计复用;(2)基于不同层级构件使其形成构件树列表,对项目中的涵洞工点进行管理,调用协同接口读取线路、地形、路基等关联专业的三维BIM模型作为环境参数与约束条件进行正向设计,实时调整涵节布置、斜交角度、填土厚度、涵轴坡率等结构控制参数;(3)建模完成后,可通过协同接口输出涵洞的结构尺寸、位置信息等工程信息,向专业计算软件与二维出图软件提供交互数据,提高不同专业间、不同设计阶段间的信息传递效率,并输出二维图纸成果,实现了基于三维协同BIM模型的数字化设计信息高效传递和利用。该铁路箱涵三维设计软件在成达万铁路中进行了应用,快速进行数百个涵洞正向设计,并根据实际环境进行设计调整,优化设计参数,排查不同专业间接口问题,相比以往的设计方式极大地提高了三维建模效率,减少人为因素产生的设计问题,为桥梁工程涵洞三维正向设计研究提供了参考。

基于Revit二次开发的涵闸工程参数化建模与应用研究

水利工程中的涵闸设计存在很多共性和重复的工作,为实现BIM设计在涵闸工程中的参数化应用,基于Revit平台,开展了涵闸工程参数化建模方法研究,以相关技术规范为依据,通过对Revit二次开发,研发了涵闸参数化建模系统,输入指定参数可完成模型的搭建、计算及出图,极大地提高了涵闸工程设计效率。研究结果实现了高标准的工程参数化设计,可为类似项目的BIM参数化设计提供技术参考。

岩溶区公路桥涵的基础设计研究

相较于普通地区公路桥涵设计,因岩溶区地质条件复杂,公路桥涵的基础设计难度较大,要综合考虑多方面的影响因素,确保岩溶区公路桥涵的基础设计方案的合理性。基于此,对岩溶区公路桥涵的基础设计注意事项进行分析,并从桥涵结构设计、桥台及基础设计、涵洞设计等方面阐述岩溶区的公路桥涵基础设计要点,以期提升岩溶区公路桥涵整体设计的安全性,从根本上保证岩溶区公路桥涵工程施工的质量。

厦门市北溪引水主干渠结构断面设计分析

北溪引水主干渠为厦门市的供水主动脉,考虑到土地规划的需求以及供水升级的必要性,现对其马銮湾段进行升级改造。主干渠供水规模为16 m3/s,断面形式采用双孔钢筋混凝土箱涵。遵循断面设计需与地基适应性强,与原旧箱涵衔接方便等原则,将主干渠分为4种断面规格;并对其进行有限元计算分析,计算得出相应箱涵内力与抗浮成果。

箱涵式出水流道设计参数对泵装置性能的影响研究

为了研究箱涵式出水流道对泵装置水力性能的影响,采用DOE参数设计和CFD数值计算方法,研究箱涵式出水流道长度、宽度和高度3个设计参数对泵装置水力性能的影响,得到25个不同参数出水流道方案的CFD计算结果。研究表明,箱涵式泵装置出水流道高度对效率的影响最大,宽度对效率的影响次之,而流道长度对效率的影响最小。其中,方案11箱涵式泵装置效率最高,达到73.64%;最高效率与最低效率方案差别达到5.02%。流道宽度越宽、流道高度越高,可使导叶出来的水流扩散更充分,同时可以回收更多速度环量,进而提高泵装置的运行效率。研究结果可为提高箱涵式泵装置的运行效率提供参考。

江家沟20 m跨截污箱涵吊架设计

结合截污箱涵现浇施工过程中的施工工艺,提出了一种新的现浇支架结构形式,并依托于重庆市空港新城项目,介绍了江家沟20 m跨截污箱涵吊架的相关计算,着重分析了“钢棒+吊架”支架体系各主要构件的受力情况并对钢棒的埋置深度进行了理论推导,结合验算结果,证明了“钢棒+吊架”支架体系在截污箱涵现浇施工中的可行性,可供类似工程参考。

新型装配式涵闸在农田水利工程设计中的运用

文章首先阐述了传统涵闸存在的问题,然后介绍了新型装配式涵闸的特点,接着探讨了新型装配式涵闸在农田水利工程中的应用及其优势,包括降低建设成本、缩短工期、提高施工质量等。最后,对新型装配式涵闸在农田水利工程中应用的局限性和未来发展方向进行了探讨。

高原多年冻土地区桥涵设计与施工研究

本文论述高原多年冻土地区桥涵研究、设计、施工方面的问题。根据桩基场和涵洞试验研究 ,结合青藏公路改建、整治工程实践总结分析 ,得出以下主要结论 :(1)钢筋混凝土板桥、钢筋混凝土或预应力混凝土T梁、钢筋混凝土箱梁等简支梁都能适用于该地区。对于位移量要求较严 ,附加内力要求小的超静定的连续梁不宜采用。钢筋混凝土盖板涵、圆管涵和合金钢波管涵等都适应于多年冻土地区。 (2 )在高原多年冻土地区 ,桥梁基础可采用灌注桩和插入桩 ,插入桩具有减少野外作业量、施工简便、施工热干扰小、地温场回冻快等优点 ;灌注桩具有承载能力高、桩径尺寸灵活等优点。分段设置涵洞基础的沉降缝可以有效防止不均匀变形引起的圬工开裂。 (3)桥涵工程施工阶段与竣工后一年时间内 ,破坏的最多 ,也最严重。因此 ,施工阶段为防止大气热量与水的潜热介入桥涵地基 ,采用低温、早强、耐久性混凝土是防止桥涵工程冻害的关键环节。

倒虹吸涵洞结构设计CAD系统的设计与实现

文中系统是通用的涵洞结构设计软件 ,它按照涵洞结构设计的实际要求和过程 ,实现了涵洞从参数输入到各种荷载计算、内力计算、配筋计算、抗裂及挠度验算 ,以及相应的工程图形输出全过程的计算机辅助设计 其结果正确可靠 ,它不仅适用于水利涵洞的结构设计 。

高填土涵洞相似材料的试验研究

基于相似理论和量纲分析法,推导出相似指标,并作为试验相似与否的判定原则.以砂、石膏、硅藻土混合物为相似材料,进行相似材料模拟试验.用正交法设计初次试验,用抗压强度相似指标控制试验的相似程度.通过极差分析,得出材料力学指标4个影响因素的重要程度,并在此基础上小范围调整配比进行二次试验,得到符合力学相似指标要求的材料配比.用上述试验设计方法替代全面试验法,可以通过最少的试验次数得到符合相似指标要求的材料配比,大大减少试验次数和时间.试验得出的相似材料配比与力学指标的变化规律,对实际工程相似材料模拟具有一定的参考意义.

遂渝线无砟轨道综合试验段桥涵总体设计

研究目的:为了研发具有自主知识产权的桥梁无砟轨道成套技术,积累桥上铺设无砟勒道的设计、建设经验。研究结果:根据我国第一条无砟轨道综合试验段的桥涵设计特点,对无砟轨道桥涵设计过程中的若干技术问题进行了研究、分析、总结。对客运专线无砟轨道桥涵设计具有参考价值。

大型架空输水箱涵的抗震稳定性分析

结合某实际工程,根据箱涵、分缝充填材料、支墩和地基等子结构的动力特性,采用有限元法建立了某大型输水箱涵的抗震稳定性分析模型。采用反应谱法分析了在地震作用下该箱涵的抗滑和抗倾覆稳定性;为分析流体和结构的动力相互作用对箱涵内部通过修正的Westergaard公式附加质量法考虑;对箱涵及下部支墩外部采用《水运工程抗震设计规范》给出的动水压力折算成的附加质量公式进行计算,并得出了有益的结论。

城市复杂地质与环境条件下小净距隧道设计

以厦门环岛干道会展中心隧道工程为背景,探讨了在城市复杂地质与环境条件下小净距隧道下穿排洪箱涵时隧道平面、纵断面线型设计;隧道结构支护参数设计;隧道下穿排洪箱涵施工方法及隧道监控量测设计.分析结果可为类似地层的小净距隧道的设计与施工提供参考和经验.