盾构隧道钢板加固衬砌管片环缝抗剪性能数值模拟研究

盾构隧道环缝相邻管片之间的错台变形,加剧了运营隧道结构所面临的风险。采用外置钢板对已经发生错台变形的环缝处相邻管片进行加固是一种可取的错台变形控制措施。采用有限元数值模拟的方法,建立了盾构隧道管片环缝钢板加固的三维数值分析模型,在此基础上设计并开展了钢板加固管片环缝数值模拟试验。根据数值模拟试验结果,首先分析了外荷载作用下管片接缝错台变形的发展规律,通过螺栓与管片内的应力分布及发展模式解释现象发生的原因;然后,通过对比未加固与钢板加固接缝管片错台变形随荷载增大的发展情况,对该加固方法对错台变形的控制效果进行量化讨论;最后,分析了当接缝发生错台变形时钢板与管片间连接界面的应力分布规律,揭示了加固钢板与管片之间的传力机制,据此对实际盾构隧道加固工程提出指导性建议。     

地铁隧道管片破损原因分析及其加固技术

石家庄轨道交通一号线某盾构区间右线施工过程中,第480~497环出现了管片错台、变形等病害,其中4环管片椭圆变形超出了设计规范。针对该病害,在分析隧道管片破损原因的基础上开展加固施工。提出地质疏松、盾构超挖、注浆不足是导致病害发生的原因。通过管片外注浆加固土体、管片内张钢环等工艺,使变形管片自身受力状况和安装质量得到改善。经90 d监测,区段隧道管片无新形式损坏出现。施工方案可靠,隧道修复总体质量良好。     

卸载下超高性能混凝土加固盾构隧道数值模拟

为探究旁侧基坑开挖卸载扰动下超高性能混凝土（UHPC）加固盾构隧道的受力变形特征,采用MIDAS GTS NX软件构建盾构管片三维精细化有限元模型,通过管片加固前后的收敛变形、螺栓应力、管片塑性变形等依据来评估UHPC对管片的加固效果。研究表明UHPC加固对管片顶底收敛变形起有效限制作用,UHPC加固能够提高结构整体受力性能,且最大加固效率达50%;UHPC加固管片后,单环管片内邻接块与标准块间剪切作用的影响得到有效降低,管片接缝处变形受到限制;UHPC加固前后,管片塑性发展敏感区主要分布于左右腰部,可对这些位置采取局部加强措施。     

上海软土地区地铁盾构隧道衬砌环间变形

工程实践发现,盾构隧道的纵向变形特征主要表现为环缝张角或环间错台。通过对上海软土地区通缝拼装地铁盾构隧道同时出现张角和错台情况下衬砌环间变形机理的研究,给出了变形各阶段拱底管片环缝张开量的计算方法;同时基于地铁隧道衬砌结构的防水要求,建立了四种不同工况下环间密封垫变形的计算公式,并以上海轨道交通八号线某盾构隧道为分析对象,得出了相应密封垫张开量和错台量的控制指标。通过分析计算结果发现,相对仅发生错台现象,环间转动和错台的同时发展,将加剧衬砌结构的破坏程度,使密封垫更快失去防水作用。     

考虑界面效应的内张钢圈加固盾构管片结构力学性能研究

针对内张钢圈加固后的盾构管片结构,现有研究中多基于理想界面假设,忽略了钢-混凝土连接界面非连续变形特性,无法对结构的承载性能和破坏机制做出精细分析.将内聚力模型与扩展有限元方法相结合,考虑了加固结构连接界面的非连续变形特性,建立了可精确描述裂缝扩展过程的内张钢圈加固结构三维实体非线性模型,并利用足尺试验结果验证了计算的...     

盾构隧道错缝拼装管片衬砌局部原型结构破坏试验

为探明盾构隧道管片衬砌的局部破坏特性,定量评价结构的安全状态,选取考虑前后环错缝拼装组合的原型管片结构局部构件进行加载试验研究。详述结构裂缝的发展、主应力的分布、螺栓的受力与管片内力、变形以及接缝张开、错台的关系,揭示结构的破坏机理,并采用数值计算对试验结果进行验证。研究结果表明：结构初始裂缝出现在中间环内弧面靠近相邻环接缝处,并发展成为最终破坏的主裂缝。在恒定截面轴压比、增大偏心距的加载方式下,结构中部为压弯破坏,两侧为压剪破坏。试件接缝并未发生破坏,张开量较小,错台量较大,手孔附近应力集中较为严重。错缝构件的破坏机理可归纳为：结构刚度较大的区域首先开裂,导致整体刚度重分布,之后刚度较大的区域继续开裂,如此循环,直至结构变形过大发生破坏。可将裂缝宽度、接缝错台量与控制截面竖向位移作为结构安全的评价指标。     

盾构管片整环足尺寸模型试验研究综述

在地铁施工和运营期间,盾构管片在不良工况影响下经常出现变形过大和承载力降低等问题。以优化盾构管片受力和提高安全性能为目的,国内外学者通过整环足尺寸模型试验对管片变形性状和破坏关键性能点进行了大量研究。依据试验对象的不同,分别从未加固类管片和加固类管片对研究现状进行了总结和阐述,明确盾构管片结构整体变形、管片内力、接缝变形、管片裂缝、混凝土应变、接缝螺栓、管片错台量等发展情况,总结管片受力变形规律、极限承载力及破坏特征。明确国内外研究的不足,进一步优化加载装置、加载方式和加固技术,对未来该领域的研究提出进一步展望。     

超限工况下大直径越江盾构隧道衬砌结构安全研究

依据某大直径越江盾构隧道,系统研究盾构隧道管片结构在超限错台和大张开变形下的安全性问题。根据该隧道运营期监控量测数据,分别从纵缝错台、环缝错台、环间张开方面选取最不利工况,再以最不利工况为分析对象,基于非线性接触理论,建立三维精细化非连续接触有限元仿真模型。借助有限元分析探明在既有超限错台、张开变形时的盾构隧道衬砌结构受力与变形规律,并评估管片间的螺栓应力,最后给出隧道结构在超限错台、张开变形时,结构安全需重视的关键点。     

盾构隧道纵向接头局部足尺试验研究

沿盾构隧道纵向,管片环与管片环之间的接头称之为纵向接头。纵向接头是变形的薄弱部位,在变形过程中受到相邻管片的约束,其受力特点与管片接头不同。文章首先采用数值模拟方法,研究纵向接头局部试验的可行性,然后开展纵向接头局部足尺试验,研究接头的受力变形特征,所得结论如下：对纵向接头进行分析时,对比整环模型及纵向等效刚度梁模型计算结果,两者接头张开量、螺栓应力相差在11%以内,管片结构塑性损伤区分布特征基本一致,故纵向等效刚度梁模型可作为纵向接头局部足尺试验的依据;纵向接头局部足尺试验时,纵向接头张开量的变化对轴力更加敏感,螺栓应变增长与环间力(轴力、弯矩)的增加基本保持一致。接缝转角在环间拉力下趋近于0,且追随环间弯矩的变化;各工况中构件表面混凝土最大拉应变出现在套筒侧管片外表面中部,最大压变出现在手孔侧管片的内表面。破坏试验中,纵向拉力3232kN时管片结构先于螺栓破坏,此时螺栓未达屈服强度。     

盾构隧道千斤顶推力对管片力学响应影响分析

以上海隧道股份有限公司承建的昆明市轨道交通2号线二期工程六甲站—龚家村站盾构区间隧道为工程背景,通过MIDAS/GTS软件建立三维有限元非连续接触有限元模型,对盾构隧道推进过程中不同千斤顶推力情况下的管片力学响应进行模拟,并针对千斤顶推力相对于管片表现出的应力应变而产生的实际影响,进行科学系统的综合分析。结果显示:横向水平变形和竖直变形呈减小的趋势,轴向水平变形随着推力的增大而增大,管片的错台量减小;与此同时,由于管片环的持续推移,轴向水平方向由于负载千斤顶推力而引发的变形程度逐步降低;每环管片的最大拉应力和最大压应力均位于连接螺栓手孔处,因此可以推断螺栓孔位置和错台部位易发生开裂破损现象;值得一提的是,当千斤顶推力逐步递增的过程中,管片所能达到的最大拉应力以及相应的压应力,将会首先缓慢降低,又逐渐增大,说明适宜的千斤顶推力有利于管片受力,但是推力过大会导致管片破损。经由本篇论文所获得的研究结果,将能有助于针对地铁盾构进行科学有效的施工控制。     

凤凰国际传媒中心莫比乌斯环状外幕墙的施工技术

凤凰国际传媒中心莫比乌斯环造型外幕墙由多块不同尺寸的直面幕墙,通过鱼鳞式的组织方式形成连续的曲面。针对幕墙单元板块各连接点变形角度、尺寸均不相同的特点,采用了铝包钢龙骨的簸箕单元幕墙施工方法,单元板块钢抱箍固定在耳板上,其定位点为抱箍螺杆中心点,钢抱箍在水平面内通过副支座可左右调节±25 mm,通过支座和立柱间的螺纹可上下调节±30 mm,确保了幕墙加工和安装的精度、质量,满足变形控制要求。     

越南环状咖啡屋

<正>本案是位于越南芽庄乡村公路旁的一个咖啡屋。业主是当地的一个木匠,多年的工作使他积累了大量的木材边角料。他希望能够为这些废材赋予新的生命,而不是将其白白丢弃和遗忘。基于这样的想法支撑,a21studio受业主委托在此创建了这个与众不同的项目。     

环圈穹顶

<正>环形穹顶最初是为纽约艺术与建筑展览馆25周年纪念设计的用作店面的临时建筑。从那以后,它被安装到世界各地不同的地点,包括日本的北九州和横滨,以及意大利的米兰。这个穹顶形的结构直径为8.65m,由大约1000个塑料呼啦圈组成。这些呼啦圈可以自由叠加,用大约1万个拉链绳固定连接在一起。这个结构的设计易于非专业的人员组装,比如学生、艺术家和其他志愿者。     

界面环

贺尔夫特2020城市设计,德国贺尔夫特是位于德国西部的一个小城,2005年富兰克·盖里设计的MARTA博物馆完工并开放。它处于小城的边缘,使本已被各种交通系统切割得十分破碎的城市空间更加零乱。一个将多重空间的边缘折叠并联结起来的环状界面成为城市走向复兴的桥梁。它由众多的片段构成。每一块都由其周边的城市环境和信息所定义。     

环圈穹顶

环圈穹顶是一个圆顶结构,直径8.65m,由1000个塑料呼啦圈组成。每个直径80cm的呼啦圈,随机分层,通过约1万个纽扣拴在一起,以增加结构的完整性,让穹顶成形。     

魅力之环：Christofle Vertigo系列银制餐具

Vertigo系列银制餐具的显著标志是一个优雅起伏的圆环，既非正圆，也不完全拉伸，却在平面上扭曲，展现出一种游离的美。这个具有现代感的圆环，完美地诠释了法国著名设计师Andree Putman对于建筑和设计的理念：“以简洁呼应奢华，并追求永恒的特质。”[编者按]     

三亚年轮会所

在寸土寸金的都市环境中，将地面上失去的“绿”，重新在空中找回，成了本案设计之初的切入点。与一般接待会所不同，设计师突破了纯室内造景的会所类型，去掉那份纷繁复杂的堆砌与奢华，让体验者如何更直面的享受三亚的清新空气与怡人气候，成了很重要的设计诉求点。     

混凝土环形梁施工技术

北京首都国际机场新航站楼T3B工程中,钢筋混凝土环形梁是支撑巨型钢管柱的转换梁.工程施工中解决了环形钢筋的加工安装、梁柱节点钢筋的排布、环形梁模板与直梁模板的拼接、梁柱节点高强度混凝土施工等技术难点,取得了较好的效果.     

二环2049

设计概念二环2049是OPEN的一个研究项目,旨在借二环为一个切入点,大胆地探讨一种截然相反的城市发展策略。北京的二环所在地曾是代表着防御、封闭的古代城墙与护城河,之后被快速路和地铁取代;目前,它是首都里的"首堵",割裂着城市肌理。二环的变迁一直与北京乃至中国的城市发展息息相关。在当今世界性的     

盾构施工始发基准环前置施工技术

盾构施工始发基准环是用于确保盾构负环安装真圆度的装置,通过控制负环真圆,进而控制成型隧道的真圆度.一般情况下盾构始发期间需用7～10环负环,由于距离长负环管片常会出现扭动和变形导致正环管片失圆.针对这一缺点将基准环前置,有效控制了管片拼装质量,提高了分体始发施工效率.