地下室顶板开洞对高层建筑嵌固效应的影响分析

建筑工程的嵌固端选择直接影响结构的安全、经济等评价指标,规范要求地下室顶板作为上部结构的嵌固端时应避免开设大洞口。实际工程中,由于建筑功能的要求,地下室顶板开洞不可避免。以上海某高层建筑为例,从地下室顶板应力和位移两方面分析开洞对嵌固效应的影响。同时对比分析地下室顶板开洞和不开洞两种情况下的结构振动特性和顶点位移,并对两种模型进行静力弹塑性分析,对比塑性铰的位置、数量和损伤程度,查看是否满足强度嵌固的要求。结果表明:本工程中,地下室顶板开洞后仍能满足其对上部结构的嵌固要求。

倾斜基底内排土场边坡稳定性分析

研究倾斜基底对边坡稳定性的影响,以受到芦子沟背斜构造影响的安太堡露天矿内排土场边坡为研究对象,基于刚体极限平衡法,分析了在1 420 m排弃标高下,平盘宽度分别为60、70和80 m时以200 m为步距向东推进到不同工程位置的边坡稳定性,并得出其变化规律。根据强度折减理论,使用FLAC3D对倾斜基底的内排土场边坡进行数值模拟,确定了以背斜构造为基底的内排土场边坡的滑坡模式。研究表明:安太堡露天矿内排土场边坡受到倾斜基底的影响,其稳定性随平盘宽度的增加呈近线性增加,随工程位置的东移呈现出先减小再增大之后趋于稳定的规律。排弃标高为1 420 m时,内排土场能安全通过背斜区域的平盘宽度为80 m;内排土场边坡的滑坡模式为以危险圆弧为侧界面、以基底为底界面的切层—顺层滑动,背斜构造导致的倾斜基底是边坡稳定性的控制因素。

中国西北地区沉积盆地发育的区域构造格局与演化

中国西北地区是不同地质时期多个全球性大地构造单元的组成部分,具有南北分带、东西分区的构造特征,经历了中、新元古代—古生代期间地壳增生、洋-陆转换、板块开-合旋回、晚二叠世以来盆地的叠加改造和新生代印度与欧亚板块碰撞远源效应等长期演化过程,具有明显的阶段性。研究表明,现今盆地多位于具有一定规模的经过前震旦系不断增生作用所形成的陆块基底之上,塔里木盆地塔中、塔北、塔东北地区基底可能以古元古界为主,而巴楚地区则以晋宁期的变质基底为主。准噶尔盆地前震旦纪存在多个独立发育的块体,古生代总体具有多岛洋的性质。柴达木盆地、河西走廊及邻区的诸多中小型盆地的基底主要为中元古代形成。敦煌盆地、北山地区众多中小型盆地坐落在中小地块或者古生代活动陆缘的岛弧之上。西北地区早古生代经历了一个完整的板块开-合旋回,但不同地区有不同表现方式。北疆地区至少存在寒武纪—早奥陶世、志留纪和泥盆纪3个主要时期的蛇绿岩,反映了在早、晚古生代各存在一定规模的洋盆。在不同带的早古生代洋盆具有不同的闭合时间。塔里木盆地周缘南天山洋、西昆仑洋及阿尔金、祁连、东昆仑、北山地区早古生代洋盆的发育时间为寒武纪早期,经过了中、晚寒武世到早奥陶世早期洋盆的扩张,早奥陶世晚期构造应力场转为挤压体制。志留纪中晚期至早泥盆世,西北地区存在全区性的板块拼合与碰撞以及不同程度的变形变质过程。西北地区晚古生代又经历了一个完整的板块开-合旋回,天山全区、准噶尔南部、东西两侧分别进入碰撞后新的大规模的伸展阶段,均形成了有限洋盆,其时代略有差别,上、下石炭统之间可能存在构造转换。塔西南地区早石炭世伸展作用形成了晚古生代的西昆仑洋和陆缘裂陷盆地,中二叠世康西瓦—苏巴什洋盆向北侧俯冲消减,发生于中、晚二叠世之间的海西晚期构造运动是西北地区具有重大变革意义的一次构造运动。晚二叠世—新生代是西部地区构造格局大的调整与定型时期,在总体表现为多板块拼合后的宏观背景下,经历了多期幕式挤压与伸展交替的构造演化过程,并不是以往所简单认为的各种前陆盆地的组合,晚期均受到了青藏高原快速隆升所导致的远源碰撞作用的强烈改造。构造格局的差异性和演化的阶段性使西北不同地区、不同时期盆地发育和叠加组合方式差异很大,油气地质条件的明显不同,油气资源丰度差别很大。

地下室顶板开大洞对嵌固能力的影响

针对建筑设计中普遍存在的、为满足某些功能要求而在地下室顶板开设若干较大洞口,从而对地下室顶板的嵌固能力造成一定削弱的情况,从地下室顶板开洞长度、位置等方面入手,通过算例分析,以周期、顶点位移及地震力传递等定量地评价各因素影响水平。详细讨论了楼板在结构中的作用、影响楼板性能的主要因素、影响地下室顶板嵌固能力的主要因素以及计算程序中的楼板单元特性。并以地下室顶板开大洞的实例工程,阐述了对于此类问题的处理措施及效果,明确设计思路,为相似工程提供参考。

开放式实训基地预约管理系统设计与实现

针对目前高职院校采用传统预约方式进行实训基地管理,存在效率低、数据易丢失、浪费资源等问题,采用成熟的三层体系结构,在.NET平台上实现了开放式实训基地的一体化管理。介绍了该系统的结构、功能和关键技术,并进行了实现。最后重点讨论了预约仲裁算法,有效避免了学生抢先预约造成网络堵塞的问题。

地下室外墙开洞加固及止水做法优化

某工程地下室外墙已于前期施工完成,后由于设计变更需要加开管线出户洞口。为此,通过BIM建模,借助其三 维可视化的特点,对不同方案的做法进行了比选。在分析了开设方洞并增设洞口周边加固梁方案与开设圆洞并采用定 型钢板加固方案的优缺点后,制订了一套优化方案并介绍了其相应的施工操作要点。施工取得了理想的效果,其经验 可为类似工程借鉴。

软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理与控制

针对露天矿软弱倾斜基底排土场边坡变形失稳问题,以蒙东西二露天矿排土场边坡为工程背景,基于刚体极限平衡与三维数值模拟方法,揭示了不同基底倾角条件下排土场边坡稳定性变化规律,分析了软弱倾斜复合基底排土场边坡失稳机理,并讨论了治理措施。研究表明:①排土场边坡稳定性与顺倾基底倾角呈负相关关系,与逆倾基底倾角呈正相关关系;②排土场边坡基底失稳过程可分为排土场沉降、局部剪切错动、局部剪切破坏、剪切裂缝扩展和贯通5个阶段;③排土场潜在滑坡模式是以排弃物料内部拉裂的圆弧形态为侧界面,以基底剪切滑移为底界面的切层—顺层滑动;④排土场边坡基底逆倾时的稳定性明显优于基底顺倾时的稳定性,极限平衡法分析结果与数值模拟研究结果具有良好的一致性,充分体现了软弱倾斜复合基底排土场的边坡失稳特征。在上述分析的基础上,进一步讨论了排土场边坡稳定性控制方案。针对顺倾基底明显不利于排土场稳定的问题,通过调整局部区段排土线的布置及发展方式和改变剥离物的排弃顺序有助于提高顺倾基底条件下排土场的稳定性。

露天矿背斜区内排土场边坡基底处理方式优选研究

露天矿内排土场边坡的稳定是露天矿顺利生产的重要保障,而排土场基底的岩层赋存条件是影响排土场边坡稳定性的重要因素。安家岭露天矿开采进入背斜影响区,现有内排空间无法满足排土需求,需要在背斜区进行排土。为解决露天矿背斜倾角较大区域倾斜基底排土场稳定性问题,以安家岭露天矿内排土场为研究对象,提出了针对背斜区倾斜基底进行处理的3个方案:基底麻面爆破处理,跟踪排弃台阶坡脚处拉抗滑沟处理以及背斜区倾角12°位置留设抗滑煤柱;使用Geo-studio软件Morgenstern-Price法研究在不同基底处理方式下进行背斜区单台阶跟踪排土,排土台阶的滑移模式以及稳定性变化情况。通过计算各个方案的经济成本,跟踪排土台阶稳定性系数以及背斜区域的单位排土量,构建了成本、稳定性系数、排土量3个评价指标,采用基于熵权TOPSIS法对所选指标进行加权,并根据方案与理想解的贴近度大小确定基底处理的最佳方案。研究结果表明:背斜区单排土台阶滑移模式为以排弃台阶坡顶至排弃物料内部的圆弧滑面为侧滑面,以沿着基底平面为底部滑面的切层-顺层滑动;相同排弃参数的排弃台阶,在基底坡度从陡变缓的过渡区域,排土台阶的基底平面接近于圆弧面,且单台阶排弃量增加,台阶稳定性发生突变,安全系数较上部台阶显著降低;通过基于熵权TOPSIS法对3个方案进行优选,确定麻面爆破方案为基底处理的最优方案。

顺倾软弱起伏基底内排土场边坡稳定性影响因素分析

为了更有效地指导内排土场边坡参数的动态优化设计,最大限度利用内排空间,结合霍林河南露天矿工程实际,应用刚体极限平衡法,分析了边坡形态、基底倾角、断层落差等因素对内排土场边坡稳定性的影响,获得了规律性认识;将得到的规律应用于霍林河南露天矿内排土场边坡参数设计,并应用数值模拟手段进行验证。研究结果表明:顺倾软弱起伏基底内排土场边坡稳定性与边坡高度、边坡角、基底倾角呈负相关,与断层落差呈先降低后升高、与断层相对坡脚距离L呈先升高后降低关系;随着内排土场推进距离的逐渐增加,边坡滑坡模式由上部边坡沿下盘基底切层–顺层滑动转变为从下部边坡沿上盘基底切层–顺层滑动;霍林河南露天矿内排土场边坡高度216 m、边坡角20°、基底倾角5°的工况下,断层落差为30 m时,其稳定性系数最小。

露天矿内排土场顺倾软弱基底分段处理研究

露天煤矿内排土场的软弱基底是影响内排土场边坡稳定性的关键因素,为了提高内排土场边坡稳定性,基于二维刚体极限平衡法和数值模拟方法,对内排土场软弱基底进行分段处理,分析了15种不同处理方案的边坡稳定性。结果表明:基底分段处理位置对边坡稳定性的影响显著,基底处理位置越靠近到界边坡坡脚,边坡稳定性越高;随基底处理长度增加,边坡稳定系数逐渐增大,呈对数函数关系;以Fs/n为评价指标,确定了经济合理的基底处理方案,进而提出了一种顺倾软弱基底的分段优化处理方法。数值模拟结果揭示了基底处理后边坡变形破坏机理,明确了基底处理后边坡的潜在破坏模式为切层-顺层或切层-顺层-鼓胀。研究成果对软弱基底内排土场边坡稳定控制具有一定的理论指导意义和实际应用价值。

安太堡露天煤矿排土场基底黄土力学特性试验研究

为了研究黄土基底排土场破坏机理,对安太堡露天矿排土场基底黄土进行了孔隙压力消散(围压分别为100,200,300和400 kPa)、固结不排水剪(不同围压、三轴或剪切强度)和含水量力学特性试验研究,结果表明:基底黄土孔隙水压力消散度随围压的增大而减小,消散系数随含水量的增大而增大,且呈现低围压脆化破坏现象,土体剪切强度随着含水量的增加而大幅度下降。该试验成果在安太堡矿南排、西排,准格尔黑岱沟矿北排、西排及外排等排土场边坡治理中得到了合理有效地应用,并产生了良好的经济效益和社会效益。

泥岩及泥岩弱层含水率对顺倾软岩基底内排土场稳定性影响研究

水是影响露天煤矿边坡稳定性的重要因素。为了研究泥岩及泥岩弱层含水率对顺倾软岩基底内排土场稳定性的影响,以内蒙古东部某露天煤矿2021年及2022年内排土场设计边坡为例,对岩土物理力学性质和边坡稳定性进行了研究,并提出了合理的防治水方案。研究结果表明,泥岩及泥岩弱层含水率的降低会降低内排土场从基底滑动的风险。最终确定设计边坡泥岩及泥岩弱层含水率降至27.3%时,可保证内排土场边坡处于稳定状态。

露天煤矿排土场压实基底阻水特性及稳定性研究

为了治理露天煤矿表土排土场的水污染和稳定性,研究使用压实基底的措施治理此类排土场。以现场调查、实验室测试、数值模拟的方法,研究了压实机械的最小压实力和压实层的最小厚度。针对印度尼西亚Berau露天煤矿,最小压实层厚度为3.3 m,对排土场采取压实基底措施后,酸性水被阻止渗入地下且安全系数从1.03提高到了1.34。结果表明:压实机械的压实力为60 kPa且压实层的厚度为3.3 m时排土场基底能形成隔水层阻止污水渗入地下;压实层厚度为2 m时能保证排土场稳定性,压实层最小厚度取这两个压实层厚度的最大值。

地下室顶板开洞对嵌固能力的影响分析

基于上海某工程实例,探讨了地下室顶板不同尺寸及位置的开洞对嵌固能力的影响。以洞口尺寸及位置为变量分别建立模型,分析了小震作用下塔楼周期、顶点位移的变化规律以及地下室顶板对塔楼竖向构件侧移的约束能力及水平传力性能。通过对比不同开洞情况下,塔楼在大震作用下的破坏模式,提出了合理的洞口尺寸及位置,供类似工程参考。

高层建筑大开洞地下室顶板的应力分析

以上海某在建工程为背景,系统介绍了开洞较多的地下室顶板的嵌固能力。利用ETABS有限元软件建立了相关顶板模型,通过将地震作用简化为节点荷载作用在上部结构质心处,对楼板进行了应力分析,得到了楼板在多遇地震下和设防地震下的应力水平。分析结果表明,在多遇地震下的楼板应力基本小于1.0 MPa,可以满足小震楼板不开裂的要求;在设防地震和竖向恒载的共同作用下,楼板应力基本小于4.0 MPa,通过设计可以满足中震楼板钢筋不屈服的要求。地下室顶板具有较好的嵌固能力,可不考虑该楼板对上部结构产生的多塔效应。本工程鉴于安全性考虑,嵌固端设置在地下一层底板处。

露天矿外排土场增高扩容稳定性研究

通过黄土基底排土场增高存在的问题及其可能出现的破坏模式的分析。计算了排土场增高对基底黄土产生的附加应力,这种力将改变黄土结构,其将促使第四系棕红黏土转变为隔水层,将降低土体的抗剪强度。通过对外排土增高扩容2种设计方案稳定性验算,对其变形破坏模式、影响范围及稳定性对比,确定最终采矿方案。

超高层建筑地下室顶板施工荷载设计与施工研究

某超高层建筑位于CBD (中央商务区)核心区,由于区域内建筑密度高、施工场地狭小,无法满足施工要求,只能考虑以地下室顶板施工荷载设计及作为施工场地。鉴于此,介绍了地下室顶板施工荷载设计及施工时梁、板、洞口、后浇带位置的具体处理方法。该方法既不影响原设计的使用功能,又可满足现场施工需要,同时也避免了地下室顶板大量的后加固措施,工程应用取得了良好的经济效益。

地下室顶板开洞对高层嵌固作用研究

合理确定结构的嵌固端是高层结构设计中的一项重要内容。我国现行规范中规定地下室作为上部结构嵌固端时,应避免大开洞,但对开洞的尺寸缺乏定量的限制。本文利用有限元的分析方法,通过对地下室顶板开洞尺寸不同的框剪高层模型进行分析,对开洞尺寸提出了合理化的建议,以供结构工程师在实际设计中作为参考。

楼板开洞对下沉式常规岛厂房嵌固端的影响分析

某常规岛主厂房采用下沉式布置,地下室2层,汽机运转层平台为±0.000m。由于汽轮机基础处地下室楼板需开大洞,从而对地下室顶板的嵌固能力造成一定削弱。通过对该厂房进行计算分析,先从其结构振动特性、结构变形等总体指标方面进行定量分析评价,详细讨论了地下室顶板开洞对嵌固位置的影响;再对开洞后地下室顶板的变形、应力、配筋和地下室顶板范围的梁内力等进行详细计算分析,根据分析结果,地下室顶板洞口附近的梁出现了较大的内力突变,承受较大的轴向压力或轴向拉力,其对梁配筋产生很大的不利影响,尤其是轴向拉力,对于类似工程,建议对地下室顶板洞口处的梁按压弯或拉弯构件进行计算配筋,对较大轴压力的梁采用箍筋全长加密措施以保证其延性。

露天矿软弱基底排土场边坡稳定分析及治理措施

为研究露天矿外排土场边坡稳定性,以某露天矿为例,依据工程地质勘察成果和排土场初步设计,确定排土场岩土体物理力学指标,并建立典型工程地质模型。根据典型工程地质模型,利用有限元方法进行边坡潜在滑坡模式分析,运用极限平衡理论进行稳定性计算。结果表明:排土场潜在滑坡模式为沿排土场基底(第四系)的“坐落滑移式”滑动,边坡稳定系数不满足安全储备系数的要求。最终确定了排土场边坡底部境界压脚治理措施,在保证边坡稳定的前提下,提高了排土场的收容量、减少了排弃物料的运距。