岩溶洼地开挖设计关键技术的研究和应用

立足于国家大科学项目500 m口径球面射电望远镜(FAST)台址开挖工程,从开挖中心的优化定位、危岩岩堆治理、高陡边坡防护、洼地排水及生态环境保护等方面,探讨了岩溶洼地开挖设计的关键技术,提出了相应的措施和方案,确保了工程的顺利竣工。研究成果为类似工程环境下的开挖建设提供了参考和借鉴。

基于BIM技术的FAST工程台址开挖优化

中科院500m口径球面射电望远镜(简称FAST)是利用贵州喀斯特地区的洼坑作为望远镜台址,建造500m左右球冠状主动反射面望远镜,FAST在洼地中的位置由球面曲率半径、主动反射面口径、球冠张角球底高程等台址参数决定,FAST设计方案的最优化要求以及大窝凼洼地的几何条件复杂性,导致台址开挖中心的选择直接影响挖方工程量及支护工程的造价。为减少支护工程、减少总开挖量,通过Civil3D软件建立FAST台址的BIM模型,对多个不同开挖中心处的开挖工作量进行计算,将计算结果通过函数拟合的方式优选出最佳开挖中心点,并最优化定位了50根支撑柱的平面位置和6个馈源塔塔基的空间坐标。

岩堆稳定性模糊综合评价方法在FAST工程中的应用

如何确定岩堆的稳定性一直是工程界普遍存在的问题,目前尚无用于计算岩堆稳定性的具体规范。由于岩堆是否稳定具有多因素和不确定性,所以采用模糊评价方法具有快捷、准确的优点;而评价过程是否合理的最直接因素是评价指标的选取与分级标准的建立,这里采用定性评价指标与定量评价指标相结合的方式建立合理的岩堆稳定性评价模型;并以FAST工程台址岩堆为例进行验证,得到较好的评价结果。

FAST地锚基础工程中的若干问题探讨

FAST工程主动反射面为一半径300 m、口径500 m的球冠面,是一种基于柔性基底的预应力整体索网结构,索网包括2225个主索节点及下拉索驱动装置和地锚。由于台址岩土单元复杂,地锚点多、分布范围广、定位精度要求高、与场地其他基础设施的相互干涉大,给地锚基础的设计带来了一定的难题。本文针对FAST地锚基础中的特殊问题一一展开研究:以工程地质调查和测绘为基础,通过抓台址区主控因素,集合影响台址岩土性质的自然因素,对岩土单元进行了合理的分区;通过建立台址开挖后的BIM模型,利用极射投影技术实现了地锚中心点的精确定位;利用极射投影结果,对设备之间的相互干涉情况进行了调节和处理。研究成果最终确保了FAST地锚基础工程的顺利竣工。

碳酸盐岩高填方块石地基在应力作用下不同深度的沉降规律研究

本项目依托某钢厂的高填方地基,针对西南地区常见的碳酸盐岩块石填方地基,研究其在应力下不同深度处的沉降。试验结果表明:在应力作用下,土层沉降值随着土层深度的加深而减小。湿润状态下的土层沉降大于自然状态下的沉降。

附加黏滞阻尼器平面不对称结构基于性能的减震控制研究

随着结构控制理论的发展,已经有不少实际工程尝试使用消能装置来控制结构的平扭耦联反应。以平面不对称结构作为分析对象,通过能力谱法,研究附加非线性粘滞阻尼器结构基于性能的抗震设计,并提出平面不对称结构阻尼系数的分配方法。

基于有限元强度折减法的抗滑桩设计

有限元强度折减法因其具有和极限平衡法相一致的安全系数定义而广泛用于岩土工程中。目前Plaxis中的强度折减计算采用的弧长法可以认为精确捕捉到结构破坏时的极限状态,这里以抗滑桩设计为例,借助Plaxis介绍有限元强度折减法在抗滑桩设计中的应用。

贵阳市龙洞堡地区地热水成因及其特征研究

贵阳市地热水开发已多年,本文选取地热水开发新区龙洞堡进行研究,对其地热水成因、地温以及地下水化学特征等进行分析。结果表明:该区地热水主要储存于寒武系白云岩中,地热水贮藏条件良好且水量充足,上部有厚层砂岩作为保温层,区域的深大断裂为其提供了良好的热运输通道,地热水经过较长的水岩作用物质含量较高,地热水水化学类型为SO_4—Ca型水,其中锶、氟、偏硅酸的含量较高,水温、水质适合,具有一定的理疗效果,适用于进行温泉洗浴产业的开发。

高填方碳酸盐岩块石地基分层沉降规律研究

本文以某钢厂项目为依托,研究了西南地区常见的高填方碳酸盐岩块石地基土在不同深度和不同位置的沉降规律,对现场试验的现象和结果进行了规律性总结。现场高填方碳酸盐岩地基蠕变试验表明:相同荷载下,深度越深的土层,其沉降值越小;而相同深度处的土层,距离荷载中心越远,其沉降值越小;湿润状态下,相同深度处,尤其在浅层处的土层沉降值明显大于自然状态下的沉降值,最终所有土层的沉降值都趋于稳定。最后根据实测数据建立了土层沉降的经验模型。

住宅楼火灾后综合加固设计

某工程地下2层,地上8层,地下室和地上1,2层为框架结构,地上3层以上为砖混结构。发生火灾后,根据鉴定报告严重烧伤区域的柱混凝土不满足原设计强度要求,需对火灾影响区域的主体结构进行加固设计,经采用拆除预制板卸载后再粘贴碳纤维加固梁和外粘型钢加固柱等措施,综合加固效果良好。

菱形阻尼器减震效果研究

阻尼器作为一种廉价高效的被动减震装置目前已广泛应用于我国建筑领域,而菱形阻尼器以其特殊的构造,能够在较小阻尼系数下提供给结构较大阻尼比,同时可以在结构水平位移较小时提供阻尼力。研究非线性菱形黏滞阻尼器的力学特性,推导了菱形黏滞阻尼器的等效阻尼比公式,对比阻尼器为结构提供相同附加阻尼比的情况下,黏滞阻尼器和菱形黏滞阻尼器之间的减震效果。结果表明,由于放大系数的原因,菱形阻尼器可以以小阻尼系数来提供大阻尼比。