预制拼装综合管廊承插式接头剪切力学性能研究

为研究预制拼装综合管廊节段剪切工况下承插式接头力学性能,本文建立地下预制拼装综合管廊-土三维数值模型,通过对管廊节段施加位移荷载模拟顺剪与逆剪,分析承插式接头应力分布规律,最后建立沉降量与接头剪力的关系,得到接头极限承载力与极限错台位移。结果表明：预制拼装综合管廊节段剪切造成管廊接头内侧受压外侧受拉,接头插口端应力分布在竖向侧壁,承口端主要由顶底板两侧受力,承插式接头最大主应力集中在承口端侧壁顶部外侧1 m处及插口端的底板;管廊节段顺剪接头剪力随沉降增大而减小,逆剪接头剪力随沉降增大而增大,承插式接头顺剪与逆剪工况极限剪应力分别为407 kN和512 kN左右,研究结果可为预制拼装综合管廊安全运营提供科学依据。     

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。     

预制拼装综合管廊接头的容许差异沉降分析

在对预制拼装综合管廊进行容许差异沉降分析时,需要考虑土方回填和接头的影响。为此,采用数值模拟方法,对现浇式管廊和两种接头（平口和企口）类型的预制拼装管廊进行建模。并考虑回填过程的影响,分析在多种工况下现浇式管廊和预制拼装管廊两种接头的受力性能。在此基础上,通过逐步加大差异沉降进行计算,分别考虑最大拉应力和最大弯矩两个评价指标,判断管廊接头的适用性与安全性。研究结果表明：在车辆荷载下,管廊接头的沉降量大于GB 50007—2011《建筑地基基础设计规范》给定的预警值20cm;在相同工况下,现浇式管廊、平口预应力和企口预应力拼装管廊计算得到的沉降量基本相同;预制拼装管廊接头部位的受力性能与无接头的现浇式管廊基本相同,应力相差在20%以内;对于企口预应力拼装管廊接头,承口端更易发生失效;提出了管廊差异沉降的划分标准,分为3个等级,并进而确定了各等级对应的容许差异沉降。     

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。     

预制拼装综合管廊接头构造分析与优化

通过与现浇施工工法的综合管廊进行对比分析,确定了预制拼装综合管廊所具有的优势及发展前景。按照刚性、半刚性和柔性3种形式对预制拼装综合管廊结构的接头构造进行总结,阐述了不同类型连接接头的适用特点与局限性。针对目前接头存在的问题,对纵向接头半刚性和预制节段材料轻型化等提出了优化措施,对预制拼装综合管廊接头构造优化提出了建议,可为预制拼装综合管廊的工程应用提供参考。     

拼装接头对预制综合管廊受力性能影响研究

以预制混凝土综合管廊拼装接头为研究背景,使用有限元分析软件ABAQUS对管廊段中的管节进行了单调静力模拟试验,对比含有拼装接头的管节和不含拼装接头的管节的分析结果,结果表明,在相同荷载作用下,有拼装接头时,管节顶板下部的拉应力极值比整体管节顶板下部拉应力极值大,在管节角部的两侧都出现了拉应力,含有拼装接头在角部附近出现的拉应力值比整体管节的该处拉应力值大;在位移方面,两者在顶板中部的位移值无明显区别,含有拼装接头的管节上下部分的侧板出现相对错动的趋势。     

装配式上下分体节段管廊的厂内生产钢模板设计研究

预制装配式管廊已经开始运用,且预制装配的形式多样,有叠合板+现浇管廊、节段预制拼装管廊、有上下分体节段拼装管廊等,但目前的断面形式仍停留在小断面或单舱、双舱的管廊.由于城市发展,必须解决多舱大断面管廊的预制装配问题.本文以广州市天河智慧城地下综合管廊的预制生产为依托,研究混凝土大构件整体模板的设计、仿真计算以及结构预埋...     

节段预制拼装盖梁临时预应力设计

采用节段预制拼装盖梁能够减轻预制节段质量。针对节段预制拼装盖梁在临时预应力作用下的接缝正应力,采用平截面假定和实体有限元2种分析方法进行计算;结果表明,背景工程的接缝断面应力分布存在一定的不均匀性,但大体接近平截面假定的计算结果。对于履带吊安装挑臂的施工方法,吊机与临时预应力荷载需逐步转换;通过经验试算确定,并经非线性规划优化后的施工顺序,可使得施工过程中接缝断面压应力不小于目标值且尽量均匀。     

预制预应力综合管廊受力性能试验研究

以2010年上海世博会园区综合管廊工程为背景,通过接头和整体结构足尺模型的单调静力试验,对采用预应力筋连接的预制预应力综合管廊的受力性能进行了较为系统的研究。接头试验研究结果表明:采用预应力筋连接的预制预应力综合管廊接头的受力过程分为消压、屈服和极限破坏三个阶段;破坏形态为预应力筋首先屈服,随后受压区混凝土压碎;破坏机制为桁架机制;接头抗弯承载力为设计弯矩的2.1倍,抗弯刚度随外荷载的增大而减小;接头试件的位移延性系数达到2.8,接头拼缝的转角延性系数达到3.1。整体结构试验研究结果表明:在四侧壁等值对称荷载作用下,采用预应力筋连接的预制预应力综合管廊整体结构的受力过程可分为开裂、屈服和极限破坏三个阶段;破坏形态为接头与整浇侧壁端部截面屈服,结构形成塑性机构,达到承载能力极限状态;破坏机制为弹簧铰闭合框架机制;整体结构试件的极限承载力为设计荷载的3.2倍;整浇侧壁和含拼缝侧壁的位移延性系数分别达到3.87和2.91。本文研究成果为2010年上海世博会园区综合管廊建设以及预制预应力综合管廊的推广应用提供了技术依据。     

某明挖综合管廊结构预制拼装设计与施工

为提高预制拼装结构耐久性,并为大断面分块预制拼装结构的设计与施工做铺垫,以某软土地区明挖预制拼装管廊为例,介绍一种平口接头的新型预应力预制拼装结构,接缝防水采用三元乙丙橡胶垫。同时,还论述了适应于本预制拼装技术的施工工艺要点,及现场足尺拼装试验及水密性试验结果。结果表明,本工法接头可靠,具有较好的防水性能,可操作性强,可有效指导预制拼装综合管廊设计与施工,并且关键技术可在其他明挖地下结构如明挖隧道预制拼装中应用。     

预制管廊“双胶圈+带锁紧装置承插式接口”设计及防水试验技术

接头处是预制拼装综合管廊的薄弱部位,接头防水性能是影响预制拼装综合管廊结构安全性与耐久性的关键技术问题。对国内已有的预制管廊拼缝接头防水性能进行经验总结、分析,并在十堰城市地下综合管廊PPP项目中进行改进、创新,采用在双密封橡胶圈形成封闭腔体内注水进行水压试验。经过预制管廊试验段的拼缝注水压力试验和可行性评估,得出现有条件下达到防水效果的最大水压值,为节段整体式预制综合管廊接头防水性能的设计提供有力依据。     

管廊接头变形对接头防渗性能的影响

针对地下综合管廊渗漏规律不明确的现状，文中建立有限差分模型，首先对相邻两节段管廊施加荷载，对比分析单舱、双舱、三舱管廊在不同接头构造下、不同止水橡胶垫初始应力情况下，管廊接头渗漏的临界转角规律。结果表明，无论预应力钢筋连接还是螺栓连接，单舱、双舱、三舱管廊的连接处转角都与荷载成正比例关系，且预应力钢筋连接比螺栓连接防水性能好。沉降缝处的转角也与荷载成正比例关系，并且防水性能主要取决于止水橡胶垫的初始应力，与管片结构刚度关系不大。最后，以上海某隧道实际沉降数据为依据，研究管廊在不同沉降阶段止水橡胶垫和接头螺栓的受力，分析管廊沉降破坏模式。     

含上下接头四舱预制综合管廊防水性能试验研究

为满足公路运输对构件尺寸与重量的限制,将四舱室预制拼装综合管廊进行上下分块,上下块段采用"横向黏结胶+钢板对焊"的连接形式。为了验证这种接头的防水性能,制作了一个节段上下分块的足尺试验模型,设计了带压力舱的水箱,模拟实际工程上下两块预制管廊拼装后,在外部焊接可加压水箱,并对含上下接头四舱室预制综合管廊结构进行防水性能试验研究,防水性能试验水箱内水压从0.0~0.8MPa逐级进行,试验结果显示横向接头密闭性能很好。     

浅析综合管廊预制拼装工艺——以厦门市综合管廊为例

以厦门市综合管廊为例,分析三种综合管廊预制拼装施工工艺(柔性承插接头、胶接预应力接头及叠合装配式拼装)的特点,从工艺成本、施工工期、施工质量、运营情况等方面进行对比分析,总结厦门预制拼装综合管廊建设经验,以期为预制综合管廊推广建设提供借鉴。     

预应力筋类型对节段拼装桥墩抗震性能的影响

为研究不同预应力筋类型对节段拼装桥墩抗震性能的影响,分别以采用预应力钢绞线连接和预应力高强螺纹钢连接的预制拼装桥墩为对象进行拟静力试验。对比分析各试验试件的损伤状态和漂移比、位移延性、残余变形、等效黏滞阻尼比和等效刚度等抗震性能指标。试验结果表明:与预应力钢绞线连接桥墩的比较表明,高强螺纹钢连接的预制桥墩具有较大的耗能能力,但残余变形也较大;两者的位移延性变形能力相近,均可用于地震危险区预制拼装桥墩的施工。从便于施工和较好耐久性的角度看,高强螺纹钢连接构造更宜用于预制拼装桥墩的建造。     

预制装配式综合管廊不均匀沉降与节间纵向张拉力相关性分析

装配式管廊是今后管廊建设的发展方向,如何计算合适的节间张拉控制力直接决定装配式管廊的防水效果。本文通过工程实例建立整段全预制装配式管廊模型,得到不均匀沉降引起的管廊沉降差与节间转角位移的关系;通过对两节相邻管廊进行建模计算,得到节间转角位移限值与满足防水要求张拉力之间的关系-最后,以某城市全预制双仓综合管廊为例,计算其最大沉降差,并推导出满足结构防水要求的管廊间张拉力控制值。     

非均匀场地节段预制综合管廊接头地震响应分析

为研究非均匀场地中节段预制综合管廊接头的地震动力响应,以某单舱预制综合管廊为例,首先建立三维精细化数值模型,对接头部位分别受拉伸、剪切、扭转和弯曲作用时的工况进行静力分析.然后将计算结果作为相邻管节间的连接参数,建立理想非均匀场地中土-管廊相互作用模型,并进行地震动力计算,分析不同地震作用方向和强度、不同土体交界面-接...     

节段预制拼装箱梁桥抗剪性能试验研究

湿接缝纵向拼装的方法在节段预制拼装桥梁中得到广泛应用,但是湿接缝结合面抗剪受力性能研究较为缺乏。以某高速公路20 m装配式预应力混凝土简支箱梁桥为背景,设计了节段预制拼装箱梁桥的抗剪性能足尺模型试验,对桥梁湿接缝节段的抗剪性能进行了研究,建立了试件的有限元计算模型。研究结果表明,现浇接缝和相邻节段预制箱梁的挠度在试验初期变形基本一致;当荷载超过600 kN时,挠度差明显增大;当试验荷载达到1 100 kN时,湿接缝与箱梁混凝土的结合面失去传递荷载的能力,试验模型发生破坏;采用节段预制拼装的箱梁桥,其破坏模式是先结合面开裂后湿接缝混凝土开裂破坏;施加并提高纵向预应力,可以提高拼接箱梁桥结合面开裂后的承载能力。     

预应力锚索对沉管隧道接头力学特性影响研究

沉管隧道接头作为整个隧道中的薄弱部位,其力学性能的好坏关系到整条隧道的防水和结构安全。为了分析预应力锚索对沉管隧道接头力学性能的影响,本文基于文克勒地基,建立了港珠澳沉管隧道荷载-结构法三维有限元模型,采用"初始应力法"对预应力锚索进行了模拟。考虑地基不均匀变化,通过对比分析施加预应力锚索对沉管隧道节段总体沉降,接头变形量,内力等的影响,得到以下结论:(1)施加预应力锚索能提高管节整体刚度,减小地基不均匀引起的差异沉降;(2)预应力锚索能有效控制节段接头的相对变位。     

节段预制拼装技术在综合管廊工程中的应用研究

在建筑装配工业化发展的背景下,预制拼装综合管廊技术得到越来越高的重视,而在目前的工程实践中,预制拼装技术在综合管廊建设工程中的应用率不高。本文从预制构件与管廊标准横断面关系的角度,将工程中常见的预制拼装综合管廊分为节段预制、分块预制、叠合预制和组合预制等类型;分析了预制拼装综合管廊技术在应用中存在的问题;结合工程实践总结,给出节段预制拼装综合管廊的推荐设计技术方案。最后,本文对预制拼装综合管廊技术发展进一步工作的方向进行了展望。