地下工程咬合型管幕构件抗弯承载力研究

基于咬合型管幕试件的抗弯性能试验,研究了咬合型管幕试件的力学性能及破坏形态。为进一步研究关键结构参数对咬合型管幕试件抗弯性能的影响,运用ABAQUS建立了咬合型管幕试件的有限元模型,并通过室内试验验证了模型的正确性;进而分析了钢管咬合程度、钢管壁厚及钢筋直径对咬合型管幕试件抗弯性能的影响。结果表明:咬合型管幕试件抗弯性能良好,试件最终发生延性破坏;钢管咬合程度、钢管壁厚对试件的抗弯承载力影响显著,钢筋直径对试件的抗弯承载力影响不明显。最后,给出了钢管咬合程度、钢管壁厚及钢筋直径与抗弯承载力的关系式;并通过多元线性回归得到了咬合型管幕试件抗弯承载力简化计算公式。

加腋梁加腋板楼盖工程造价分析

文中分析了加腋尺寸对梁及板的材料用量及造价成本的影响,并对加腋梁、加腋板楼盖与单向板主次梁楼盖的工程造价进行了对比分析。分析结果表明,梁加腋长度采用4倍的梁加腋高度,即可保证经济性,与未加腋梁相比,其总造价降幅达19.8%;板加腋长度采用2倍的加腋高度,即可保证经济性,与未加腋板相比,其总造价降幅达17.3%。与单向板主次梁楼盖相比,加腋梁加腋板楼盖的单位面积所用设备造价降低幅度达21.2%,所用材料造价降低幅度达8.7%,材料和设备总造价降低幅度达10.4%。

基于遗传算法的不同地下结构特征板跨最经济配筋研究

文章建立了基于遗传算法的地下结构特征板跨最经济配筋率数学模型,将板最经济配筋率求解问题转化为最优化问题。数学模型考虑了承载能力极限状态和正常使用极限状态,分析了地下结构不同板跨、不同覆土厚度时最经济单位板宽费用、最经济配筋率变化规律,得到了最经济单位板宽费用拟合公式,再进一步研究了最经济板配筋率与钢筋、混凝土综合单价的关系,为地下结构板结构设计优化提供支持。

波形顶板地铁无柱地下车站结构力学特性分析

采用MidasGen软件建立有限元计算模型,详细研究了波形板几何参数对其力学特性的影响,为其应用于无柱地下车站提供了理论基础。研究结果表明:波高对波形板的力学特性影响最为显著,但达到一定值之后,其影响逐渐减弱,故波高不宜过大;波长的取值应兼顾跨中翼缘拉力和支座腹板剪力;在波形板上翼缘与下翼缘等长度,以及翼缘与腹板等厚度时,力学特性更优。此外,波形顶板与广泛使用的变截面顶板的对比分析结果表明:相对于变截面顶板而言,波形顶板的材料利用率更高,能够显著减少材料消耗,是地下无柱车站顶板的一种更优选择。

断裂结构面对回采工作面矿压及顶板稳定性的影响

通过对现场观测和数值模拟分析，系统研究了断裂结构面对回采工作面矿压分布和顶板稳定性的影响。研究结果表明，回采工作面顶板断裂结构面有3种典型组合类型，即“正三角形”结构、“川字形”结构和“倒三角形”结构。在工作面开采过程中，“正三角形”结构顶板稳定性差；“倒三角形”结构顶板稳定性好；而“川字形”结构顶板能形成结构平衡且稳定。由于断层使介质不连续，导致初始应力场挠动，局部产生附加应力，在断层带附近形成低压力区和高应力集中区带，比较明显的影响范围距断层面大约10-30m。当工作面推进到高应力集中区带时，工作面前方煤（岩）体中支承压力明显增大，支承压力峰值位置向前方煤岩体中转移，易于发生冒顶事故和其他矿井动力地质现象；当工作面推进到低应力区带时，压力峰值降低，顶板稳定性差。

林西矿瓦斯赋存特征及其地质因素分析

为了掌握林西矿的瓦斯赋存特征,基于林西矿的地质特征及瓦斯资料,研究了影响瓦斯赋存的主要地质因素,包括构造、岩浆岩、煤层埋深、地下水及煤层顶板岩性。结果表明:正断层利于瓦斯逸散,逆断层利于瓦斯保存;岩浆岩附近煤层瓦斯易聚集,瓦斯涌出量可达3.2 m3/min;随煤层埋深增大,瓦斯含量以每百米0.10～0.35 m3/t的梯度增加;煤层顶板砂泥岩比与瓦斯含量大小呈反比,随着下部煤层顶板砂泥岩比的减小,瓦斯含量从3.0 m3/t增加到5.2 m3/t;地下水流动利于瓦斯的逸散,使得林西矿平均瓦斯含量较邻区赵各庄矿同水平低4.0 m3/t。

井下单极—偶极直流电透视原理及解释方法

简要论述了采煤工作面单极—偶极直流电透视原理和解释方法。正演结果表明，垂直、平行单极—偶极两种方法均能有效地突出工作面顶、底板围岩的影响，而压制煤层的影响，为大水煤矿有的放矢地探测工作面顶、底板内的含水、导水构造提供了一种新方法。

大型地下洞室顶板稳定性的岩体结构控制效应

采用结构力学方法和块体稳定性分析程序UNWFDGE分析了溪洛渡水电站大型地下洞室中错动带单条发育、结构面成组发育和结构面集中发育呈碎裂岩体三种情况下的围岩稳定性,得出了错动带出露的临界稳定厚度和潜在不稳定块体的特征,为支护处理提供了重要的理论依据。

浅埋地下结构顶板在竖向地震作用下的动力响应

采用结构动力学的方法研究了浅埋地下箱形结构在竖向地震作用下的动力响应。鉴于土与结构动力相互作用分析的复杂性,为了简化分析,整个分析过程分为2步。第1步把结构看作是刚体,利用刚体与地基的相互作用分析求得刚体在竖向地震分量作用下的动力响应;第2步首先考虑到了侧墙对于顶板的抗弯约束作用,求得了顶板的固有频率及振型,并把第1步刚体的动力响应作为输入求解顶板梁的受迫振动,进而求得了顶板弯矩。

地铁—建筑物合建结构中钢弹簧浮置板轨道基频优选影响因素

结合2个合建工程实例,通过结构的模态分析和钢弹簧支反力的特征分析,研究地铁—建筑物合建结构中钢弹簧浮置板轨道基频优选的影响因素。结果表明：对于不同的地铁—建筑物合建结构,当其竖向自由振动频率在20~80 Hz范围内时,累积的参振质量比例均较高,达50%以上,而在与钢弹簧浮置板轨道基频相近的4~10 Hz竖向自由振动频率范围内,参振质量比例的分布情况却差异较大,这与合建结构的型式和刚度等因素有关;在其他参数不变的情况下,随着钢弹簧浮置板厚度的增加,钢弹簧浮置板的固有频率在向低频移动的同时,虽提高了轨道结构对中高频振动的减振效率,但在钢弹簧浮置板固有频率附近被放大的能量也将随之增加,进而会加大合建结构的低频受迫振动响应。因此对于地铁-建筑物合建结构工程,在选取钢弹簧浮置板轨道基频时,需要综合考虑合建结构型式、结构刚度以及钢弹簧支反力的时域与频域特性。

轨道型式对地铁与建筑物共建结构振动响应的影响

以上海某地铁站与建筑物共建工程为例,现场实测由于地铁运行引起的车站站厅层、上部结构各楼层的动力响应,建立道床—共建结构—地基二维动力有限元模型。通过对比分析计算和实测的共建结构竖向振动加速度的时域谱和1/3倍频程振级谱,探讨普通轨道、科隆蛋高弹扣件轨道和钢弹簧浮置板轨道在引起共建结构振动响应方面的差异。研究结果表明:采用科隆蛋高弹扣件轨道时,共建结构同一位置的加速度峰值约是普通轨道的1/2,而固有频率为6 Hz的钢弹簧浮置板轨道的加速度峰值仅为普通轨道的1/10左右,但钢弹簧浮置板轨道引起的振动周期和持时相对较长;科隆蛋高弹扣件轨道与钢弹簧浮置板轨道均有明显的减振效果,所不同的是前者对25 Hz以下、后者对25 Hz以上频段的竖向振动有较好减振效果;钢弹簧浮置板固有频率的变化对该共建结构振动响应的影响很小。

一种求解地下结构顶板频率和振型的方法

采用欧拉梁横向自由振动理论,发展了一种求解浅埋地下结构顶板频率和振型的方法。鉴于地下结构顶板频率求解问题的复杂性,首先将该问题假定为平面应变问题求解,推导出浅埋地下结构项板梁的自由振动方程;然后根据顶板梁的边界条件,得到了顶板梁的频率方程,从而得出了顶板梁的频率和振型;进一步得出了墙体转动刚度对顶板频率影响的规律,即转动刚度对顶板低频影响较小,对高频影响较大。还综合考虑土体刚度随埋深的变化和由于土体成拱引起的土体附加质量的变化,研究了结构顶板频率随埋深的变化。这些结果可以为地下结构的动力计算提供参考。

地下空间顶板浅层海绵式人工下凹绿地设计及对屋面初期雨水的净化

结合海绵城市和地下空间顶板绿化建设,设计了地下空间顶板浅层海绵式人工下凹草地的结构,研究了其吸蓄水特性及对屋面初期雨水的净化作用。采用蛭石、珍珠岩作为吸水剂,与红壤土、腐殖土按一定比例复配为具有海绵式吸水特性的浅层顶板草坪种植基质,具有质轻和持蓄水能力强的优点。结果表明,1 m3复配的人工土壤的饱和吸水量为0.65 m3,持水时间为4~5 d,与昆明市典型红壤土的吸蓄水能力相当,但持水时间是红壤土的2倍,能有效调蓄及储存雨水。同时,对屋面初期雨水中的COD、NH3-N、TN、TP的削减量分别在54.5%~60.3%、46.3%~69.3%、48.5%~61.0%和46.3%~54.0%之间,能对进入的雨水径流具有较好的净化效果。

防水涂料的研究现状和发展趋势

介绍了防水涂料的概念、分类、防水机理以及国内外的研究现状 ,并对未来防水涂料的发展进行了展望。

某地下车库梁板开裂原因分析及加固方案

地下车库的钢筋混凝土梁、板开裂不仅影响车库的正常使用,而且严重时危及结构安全。以某梁、板开裂的地下车库为例,根据施工图和现场检测数据,对该地下车库的结构承载能力进行了验算,并对其开裂原因进行了分析。针对梁、板的开裂,提出了修补和加固方案,并给出了不同的施工流程。结果表明,经过修补和加固处理后,该地下车库可以安全使用。

湖南省青山硫铁矿区地震成因探讨

本文从调查研究入手，重点探讨了青山硫铁矿区地震的成因机制和影响因素，主要是由于地质构造活动和地下开采引起采空区顶板冒落， 释放能量， 诱发塌陷地震。

深部煤层构造探测地震地质条件与探查效果分析

深部煤层开拓生产过程中勘探地质资料相对较少,为准确获得煤层赋存资料,可利用井下巷道顶、底板岩层条件有效对近巷道煤层进行反射地震勘探。以淮南潘二煤矿某工作面煤层构造探测地震为例,通过地质条件分析,在煤层顶、底板的高抽巷道和底抽巷道分别设计二条测线,其中底抽巷道测线沿巷道顶板和两帮布置,高抽巷道地震测线沿巷道底板和两帮布置。由试验确定数据采集中的偏移距10m,道间距2m,炮间距2m。解释高、底抽巷的浅层地震剖面,发现异常断点7个。井下掘进揭露资料表明,对于断层及异常解释的准确率为80%。该勘探实例表明,当高、底抽巷与上下顺槽巷道相距20~60m时,获得的构造解释对生产指导意义重大。

地下咬合型管幕构件抗弯刚度参数分析

基于咬合型管幕构件的抗弯性能试验,运用ABAQUS建立了咬合型管幕构件的有限元模型,并通过室内试验标定有限元模型.研究了在不同参数组合下咬合型管幕构件的抗弯刚度变化规律,并以此来找到最优的结构参数组合.研究结果表明,钢管直径与咬合程度在提升构件抗弯刚度上具有一定的相互作用影响,当钢管咬合程度与钢管直径比值在0. 16~0. 28时,构件具有较好的抗弯性能;钢管直径、钢管壁厚及钢筋直径与构件抗弯刚度均呈线性正相关;钢管直径对提升咬合型管幕构件的抗弯刚度具有显著作用,其次是钢筋直径和钢管壁厚.

新型城市“海绵体”大型地下建筑顶板景观绿化设计关键技术研究

城市大型地下建筑顶板的景观绿化,可以更好地利用大型地下建筑顶板的空间,提升城市人均绿地面积,扩充建设新型城市“海绵体”。深入分析了大型地下建筑顶板景观绿化的生态功能效应、设计关键因素、各类荷载设计以及安全性设计要点。结果表明,设计中应注重因地制宜,充分利用地形与高差以及植被的选择与搭配来塑造景观特色,建立了建筑顶板绿化景观元素荷载的技术指标参照系统,同时给出了安全性设计的技术参考。

软土地层暗挖施工地铁车站技术的研究与应用

城区敏感环境明挖受限条件下采用暗挖技术建造地铁车站的需求越来越大,暗挖法具有良好的应用前景。介绍了上海轨道交通地下车站出入口采用的暗挖工法及工程案例,并对拟尝试应用的地下车站主体结构顶管工法进行了探索研究,其实践可为今后类似工程提供借鉴。