新型装配式环氧树脂混凝土地下综合管廊结构优化分析

本文设计了一种新型装配式地下综合管廊的结构形式,并将全新配比的环氧树脂混凝土材料作为结构材料应用于装配式地下综合管廊结构,可显著提高地下结构的抗渗性和耐腐蚀性;应用于实际中可有效降低地下综合管廊的维修率,全寿命周期成本大幅度降低。同时,本文借助有限元软件分析了不同跨度、不同板厚、不同预应力筋数量等参数对结构的变形及受力性能的影响。研究结果表明:综合管廊跨径、底板厚度、预应力筋数量是影响结构受力和变形的重要参数,在实际设计中应综合考虑以上影响因素,对综合管廊进行优化设计,以达到结构受力合理,材料用量最省的目的。

装配式混凝土石化管廊柱脚节点的抗震性能试验研究

为了研究新型装配式混凝土石化管廊柱脚节点的抗震性能,设计并制作3个足尺的预埋型钢式柱脚节点,并对柱脚节点开展低周反复加载试验:通过分析不同节点的破坏形态和抗震性能参数,研究拉结筋和加载方向对柱脚节点抗震性能的影响。结果表明:各节点的滞回曲线较饱满,具有较强的耗能能力,型钢预留拉结筋能够有效增强预制柱与外包混凝土的连接,设置有拉结筋的节点的抗震性能最佳;沿节点横截面强轴和弱轴施加水平往复荷载下极限承载力相近,弱轴受力下节点具有相对更好的变形能力;3个节点最终破坏均为外包混凝土损坏剥落,预制柱身完好无开裂,3个节点在外包混凝土破坏后承载力无明显下降;基于试验结果分析认为,外露式柱脚的极限承载力可采用规范中的承载力计算公式计算,且计算值与试验值吻合较好。

装配式综合管廊全机械化拼装施工技术研究

为有效提升装配式综合管廊工程的施工质量,以北京市万盛南街-曹园南大街的地下综合管廊工程为例,研究一种装配式综合管廊全机械化拼装施工技术.施工前先浇筑混凝土以确保基础平整,安装导轨以确保构件移动精确;构件配备定位装置和调节杆,实现垂直校正;利用拼装系统和吊装轴,机械化完成构件安装;进行灌浆和防水处理,满足要求后回填土方.测试结果表明:运用该技术完成全机械化拼装施工后,装配式综合管廊多个构件的轴线偏差在10 mm以内,可以提高拼装施工的工程质量.

装配式地下综合管廊结构设计研究

为了解结构管廊的承载能力、装配化技术及施工方法,结合某综合管廊设计要求、实际工况及地质条件,对某地下管廊综合功能区进行装配式管廊结构设计、荷载计算及强度校核。基于ABAQUS软件,建立钢板混凝土管廊节段足尺模型,分析钢混结构受力性能。仿真结果表明:结构分块在两倍荷载作用下整体最大变形为0.48mm,最大应力为23.97MPa,具有较高的安全余量,满足设计要求。

线性现浇综合管廊与市政道路快建技术的研究与应用

以雄安新区某线性综合管廊市政道路工程为例,针对结构复杂的线性现浇综合管廊和市政道路施工问题,应用BIM技术对工程建设进行充分研究,并检测出各专业设施的冲突问题,对其进行提前解决,同时对市政道路附属设施的预制装配式技术进行创新,不仅保证了工程施工质量,而且有效缩短了施工工期,降低了施工成本,达到了综合管廊与市政道路快建的目的,对降低施工管理成本及相关设施尽快投入使用具有重要意义,可为同类工程提供参考借鉴。

装配式单舱地下管廊的地震响应有限元分析

装配式单舱地下管廊具有良好的经济性和实用性,符合中小型城市特定管线的建设需求。地震是造成地下管廊破坏的主要因素,为探讨装配式单舱地下管廊的地震响应,基于有限元软件建立了管廊-土体的有限元模型,选取了三组不同峰值加速度的天然地震波输入,综合考虑材料的非线性以及结构和土体间的接触非线性因素,从界面位移、应力分布、材料损伤三个方面进行了模拟分析。结果表明,在横向方向,管廊整体并未发生扩展至整个截面的破坏,在纵向方向,管廊破坏并不连续,管廊侧壁与顶板交接处以及承插口位置是易受损部位,在抗震设计时应给予更多关注。

预制装配式地下综合管廊组合结构防水技术

预制装配式地下综合管廊组件自重轻、运输方便,然而连接接头偏多,不仅会增加施工拼装难度,而且各个装配构件变形缝和施工缝容易出现漏水,对管廊防水质量产生不良影响。以雄安新区容西片区综合管廊工程为背景,介绍变形缝、施工缝多道防水构造技术、可拆卸式构造防水工艺、横截面接口防水技术。实践证明该系列防水技术取得了良好的防水效果,对类似工程有一定的借鉴。

预制拼装混凝土小型综合管廊设计研究

为解决局部区域内部管线敷设位置紧张、管线杂乱无章、管线升级和维修带来的路面重复开挖等问题,设计开发适用住宅区、校区、厂区等局部区域的预制拼装混凝土小型综合管廊。对小型管廊的入廊管线、横断面设计、受力计算等进行研究,并利用ABAQUS软件对小型管廊在不同混凝土强度下和不同钢筋配筋率下的力学性能进行分析。研究结果表明:给水管道、低压电缆和通信电缆可优先选作小型管廊的入廊管线;设计的8种小型管廊单舱矩形截面标准段可满足抗浮、裂缝宽度和抗震等要求;设计时应合理选择混凝土强度和钢筋配筋率。研究结果可为预制拼装混凝土小型综合管廊的工程应用提供参考。

预制综合管廊-接头-场地土地震响应分析

为维护城市道路通畅、管道布局合理,新型地下结构预制综合管廊应用逐渐广泛。地震灾害可能会对综合管廊结构造成不可忽视的破坏,使城市经济发展和资源安全受到严重威胁。以福州市马尾区地下预制综合管廊项目为原型,采用双折线模型简化模拟综合管廊接头遇水膨胀橡胶的压缩曲线,不考虑结构与土体间的摩擦滑移,建立三维预制综合管廊-接头-场地土的地震动响应分析模型。首先考虑刚性连接和柔性连接的两种接头形式,研究不同接头连接刚度对综合管廊地震响应的影响;其次通过改变视波速大小实现行波效应,研究不同视波速下,不同预制标准节段长度拼接的综合管廊结构在不同接头位置的地震响应。结果表明,行波效应和预制标准节段长度变化均对预制综合管廊结构的地震响应存在显著影响,随着预制标准节段长度的增大,接头处的地震响应随之增大。

现浇与预制城市综合管廊的综合对比分析

综合管廊在城市地下空间的利用、对自然灾害的抵御能力、沟内各管线后期的养护、有效解决拉链路问题等方面,有着传统管线埋设方式所无法比拟的优势。因此,国内越来越多的大中型城市都开始尝试综合管廊的建设试验和规划,综合管廊建设已成为现代化建设的大势所趋。已建成的综合管廊按照工艺的不同,分为现浇和预制两种。论文从产品设计、施工和经济效益三个方面,对现浇综合管廊和预制综合管廊进行了综合对比分析,为工程结构选型提供系统的技术支撑。

BIM技术在装配式管廊设计中的应用

随着装配式管廊和BIM技术的不断发展,为将BIM技术和装配式管廊相融合,本文以某一实际装配式管廊工程为例,分析了BIM技术在其设计阶段的应用。经项目实践验证,利用BIM技术对装配式管廊进行设计,能够减少设计错误,优化设计模型,提升项目质量,可为同类项目工程提供参考和借鉴。

预制装配式再生混凝土小型综合管廊产业化的可行性研究

我国综合管廊目前主要用于城市市政建设,而城市的住宅区、校区、厂区等小型区域内综合管廊应用较少,市政综合管廊与小型区域综合管廊建设不同步,导致综合管廊功能不能得到充分的发挥。文章在综合管廊分类的基础上,提出预制装配式再生混凝土小型综合管廊的概念;针对小型综合管廊产业化,文章阐述了产业化面临的政策环境、资源供给和市场需求,重点对产业化具备的技术条件和环境影响进行充分的论证;最后提出预制装配式再生混凝土小型综合管廊产业化是符合国家政策支持方向,具有产业化的资源和市场条件,在经济和技术上是可行的。

直螺栓连接预制综合管廊刚度计算方法

为研究直螺栓连接预制管廊的纵向受力性能,引用隧道纵向刚度计算的纵向等效连续化模型,对其进行改进,使其适用于直螺栓连接的预制管廊,从而得到考虑螺栓预应力影响的纵向等效拉压刚度和弹性弯曲刚度。推导出了预制管廊在弹性极限弯矩作用下,截面最大拉应力、截面最大压应力、接头最大变形、接头螺栓最大拉应力和接头螺栓最大变形的表达式。运用所得表达式,结合工程实例参数,分析了管廊截面尺寸、管壁厚度、节段长度和螺栓个数对其受弯矩作用时中性轴的位置和纵向等效刚度的影响程度和趋势。结果表明,管廊抗弯刚度受截面宽高比影响较大;通过增加管壁厚度来提高管廊等效刚度的方法不经济;在满足设计要求条件下,适当增大预制节段的长度和增多连接螺栓数量可以有效提高管廊的纵向刚度,并能够很好地改善管廊截面受力状态,同时不失经济性,为直螺栓连接预制拼装管廊结构的设计合理性和工程适用性提供理论支持。

装配式钢制管廊载荷试验研究

为分析车辆荷载对装配式钢管廊力学性能的影响,依托管廊实际工程,进行静、动载对比结合的管廊载荷试验.通过载荷试验数据的采集对比,研究不同的加载工况对管廊顶板附加竖向位移与应力分布影响规律.结果表明,管廊在荷载作用下,在顶板大舱跨中以及中隔墙顶会出现较大的竖向位移与应力,但其值远远小于钢结构的破坏容许值,可见,该结构具有足够安全储备.因此,装配式钢制管廊应用于综合管廊工程,有着广泛的使用前景.

城市综合管廊的预制装配技术研究及应用

传统的地下综合管廊围护结构多数采用放坡开挖、钢板桩、钻孔管桩等。试验研究将预制地下连续墙设计成“两墙合一”围护结构应用在城市地下综合管廊工程中属国内首创。通过采用预制地墙作为两墙合一,可减小管廊外尺寸占地面积,降低开挖空间,同时,可长期控制管廊箱体整体发生位移,同时顶板采用叠合工艺,实现了预制拼装工艺,绿色环保。通过实际工程为试验载体,将预制地下连续墙工艺、预制叠合板顶板工艺相结合,探索地下预制装配技术在综合管廊中的成功应用,取得了良好的实施效果。

BIM技术在预制管廊施工过程中的应用

以六盘水地下综合管廊工程为例,通过BIM技术的应用,从深化设计三维可视化,模型信息共享,生成加工图纸,准确模拟制作和施工过程等方面,实现了预制构件从设计、生产、运输、安装全过程信息化动态管理。

预制综合管廊接头抗剪性能与等效模拟方法

预制管廊接头力学性能及设计方法研究尚属于起步阶段,理论尚不成熟,对接头受力性能的认识尚不清晰。为研究预制管廊接头的抗剪性能及影响因素,基于福建省平潭预制拼装综合管廊工程,以典型的双舱和三舱预制拼装综合管廊结构为例,采用PLAXIS 3D岩土有限元程序建立预制管廊接头精细化三维数值模型,深入分析管廊接头的抗剪性能及影响因素,并提出合理实用的管廊接头等效模拟方法。研究结果表明,不设置剪力键时接头的极限总剪力降低了11.1%,设置剪力键能够明显地改善接头的抗剪性能;接头剪切强度和剪切刚度均与预应力基本呈线性关系;采用等效界面模型可以比较合理地模拟剪力键接头的抗剪力学行为。

地基差异沉降对预制拼装综合管廊结构影响——以平潭综合实验区地下综合管廊干线工程为例

为了解地基发生不均匀沉降时预制管廊结构的受力变形规律,依托平潭某预制拼装综合管廊工程,以典型的双舱、三舱预制拼装综合管廊结构为例,采用PLAXIS 3D岩土有限元程序建立15节预制管节纵向连接而成的管廊节段与地层相互作用三维数值模型,研究水位下降、土体固结沉降对预制拼装管廊结构受力变形特性的影响。结果表明,由于管廊结构与土体之间存在较大的刚度差异,土体沉降变形过程中与管廊发生相对位移,对管廊两侧产生剪切作用;差异沉降影响下管廊局部表面可能发生拉裂破坏,预应力筋轴力的增大幅度较小;土体沉降引起的管廊变形和受力与埋深、土质、管节自身等多种因素有关,应严格控制管廊所处区域的地面超载、降水等作用,若遇软土地基或不均匀地基,应加固处理。

单舱矩形立式预制综合管廊力学性能研究

基于管廊原型单调静载试验和ABAQUS混凝土塑性损伤本构模型,建立了损伤因子与材料真实应力-应变之间的关系,对新型单舱矩形立式预制综合管廊结构的受力变形性能进行了数值计算分析,探明了管廊结构在单调静载作用下的破坏机理和荷载、应力集中和腋角钢筋设置对结构受力性能的影响。结果表明:预制管廊单调受力屈服破坏经过四个阶段,即内侧跨中的拉伸开裂屈服破坏、外侧跨中的压缩屈服破坏、腋角处的拉伸开裂破坏、钢筋的拉伸屈服破坏。其中,跨中处的屈服荷载是425kN,开裂荷载是360kN;跨中处开裂弯矩的试验值大于理论值和数值分析计算值,说明应用类似钢筋笼式的绑扎技术制成的预制管廊,结构整体性强,且提高了顶板、底板和侧墙的抗弯变形能力,可减少产生裂缝的几率;管廊四周腋角处钢筋的设置使得结构跨中的承载力提高了20%~30%,对管廊跨中结构起到了很好的加固作用,但增加过多腋角钢筋对提高承载力及减少裂缝产生的作用不明显。

黄土湿陷对预制管廊受力性能影响的试验研究

黄土地基遇水湿陷后具有不均匀沉降特征,对修建于其上的预制管廊结构会产生不可避免的危害.地基湿陷使得预制管廊结构可能出现开裂、错台、扭转甚至廊体坍塌,影响预制管廊工程的安全运营.针对这一现象,本文通过不同配比配制四种不同湿陷性的人工黄土,经过试验后得到与原状黄土湿陷性相似的配比.并将其作为试验用土,开展湿陷性黄土地基对预制管廊结构受力性能影响的研究工作.研究表明,人工配制湿陷性黄土能够较好的模拟原状黄土特殊性质,在管廊受力方面,相较于顶底板横向应变,基底全幅浸水对于管廊前、后侧板应变影响幅度较小;浸水湿陷过程中会打破管廊与周围土体原有的受力平衡状态,引起应力重分布现象,且顶板和底板极易发生受拉破坏;在黄土地基发生不均匀沉降后,预制管廊结构会呈受弯、受扭状态.