混凝土收缩徐变对天津津塔施工模拟及预变形的影响分析

徐变和收缩对于大体积、大跨度以及超高混凝土结构的应力和变形具有不可忽视的作用。对天津津塔项目进行了考虑混凝土收缩徐变的施工模拟分析,给出了混凝土收缩徐变因素对结构框架柱施工安装预调值及构件加工预调值的影响及其考虑方法。对于本项目而言,当考虑混凝土收缩徐变影响因素后,结构框架柱施工安装预调值及构件加工预调值统一按1.5倍"不考虑混凝土收缩徐变及不考虑地基沉降影响的预调值"采用。     

地基不均匀沉降对CCTV新台址主楼变形预调值的影响及分析

中央电视台(CCTV)新台址主楼由两倾斜塔楼、L形大悬臂以及裙房组成,其特殊的造型设计使得施工过程结构的变形发展异常复杂。由于施工采用两倾斜塔楼独立安装、大悬臂从塔楼逐步悬伸对接的施工方案,导致在施工过程中,上部结构除了在自身荷载作用下产生变形外,还会随着地基不均匀沉降而发生变形。因此必须对结构构件的安装位形设置预调值,以保证施工完成后的结构位形达到设计位形,否则成型位形将不满足设计要求,甚至会导致大悬臂结构无法顺利安装。本文建立了基础与上部结构的一体化有限元模型,考虑了桩、土、筏板与上部主体结构的相互作用,分析评估了地基沉降对结构变形的影响。计算结果表明,考虑地基不均匀沉降,其变形预调值在悬臂端,竖向增大了11.9mm(竖直向上为正),水平向分别增大了-16.6mm(正南方向为正)和10.6mm(正东方向为正)。施工实践证明,按照考虑基础不均匀沉降影响获得的结构变形预调值安装,可以保障大悬臂准确合拢。     

天津津塔施工过程结构分析及预变形技术

重力荷载下,75层的天津津塔超高层建筑竖向构件会出现较明显的压缩变形以及相互之间的差异压缩变形。通过施工过程结构分析及预变形技术,确定出构件加工预调值和施工安装预调值,使得建造完成后的结构实际位形能符合预期目标位形。为提高精度,分析时计入了地基不均匀沉降、混凝土收缩徐变对施工模拟和预变形值的影响。     

某住宅楼地基基础不均匀下沉问题及其对策

本文介绍了韩城某住宅楼工程在上部结构施工前地基基础产生不均匀沉降变形问题的原因分析与防止该工程上部结构施工后地基基础继续产生不均匀沉降变形问题的结构加固措施及所取得的效果。     

某大底盘双塔楼结构考虑地基-基础-上部结构共同作用变形分析

复合地基在设计中需要考虑地基和基础及上部结构的共同作用,传统的共同作用分析是将上部结构、基础、地基三者分离开来计算,这种计算模式忽略了三者之间的变形协调。本文首先根据弹性地基上扁球壳实用解答的基本方程,分析了地基-基础-上部结构共同作用变形计算的影响因素;然后结合某大底盘双塔楼复杂高层建筑采用刚性桩复合地基,对上部结构分别按照考虑与不考虑基础结构的影响进行计算分析,并对比了上部结构的整体变形计算指标;最后对建筑物进行地基基础的变形验算,并和变形实测值进行了对比分析。结果表明,考虑地基-结构共同作用后,上部结构基本自振周期延长,结构的变形显著增大,刚重比相应减小;通过变基床系数法使地基基础变形与沉降计算数值基本一致(变形协调),且变形计算值和实测值基本一致。     

沉降影响下大型悬挑钢桁架结构的施工预调值计算

为保证南开大学新校区大学生活动中心大悬臂钢桁架结构的设计位形,安装时需要对结构的各节点施加施工预调值。应用有限元软件MIDAS/Gen对结构进行整体分析,确定结构在恒荷载作用下的施工预调值;综合分析工程的地基、基础形式和基础顶部的结构形式,做出结构基础为刚体的假设,按线性关系确定考虑地基沉降的施工预调值。选取沉降量小、恒荷载作用变形小的节点为基点,建立施工预调值计算式,将计算结果应用于施工控制,满足了结构的设计位形要求。     

黄土地区大厚度回填土地基基础设计分析

以实际工程为例,从勘察和设计两个方面,对黄土地区大厚度回填土地基基础设计进行分析,提出了大厚度回填土地基基础设计方法,研究成果可为相关的工程提供参考。研究结果表明:1)随着时间增长,大厚度回填土地基沉降量逐渐减小,最后趋于稳定,因此,回填土地基施工前应放置一段时间,沉降稳定后方可施工;2)大厚度回填土地基施工前可采用强夯等方法对地基土进行处理,减小回填土地基不均匀变形;3)大厚度回填土地基基础设计时,宜采用刚度较大的筏板或桩基础,同时上部结构亦应采用刚度较大的结构体系。     

软黏土地基沉降的时变效应对超高层建筑结构内力的影响

软黏土地基沉降具有时变性,其规律被广泛认知。随着超高层建筑的大量兴建,工程师对超高层建筑与地基基础共同作用问题越来越重视。从地基沉降的时变性出发,综合考虑地基沉降的时变效应与地基-基础-上部结构共同作用的耦合问题,以时间切片的形式进行共同作用分析,提出了考虑地基沉降时变效应的共同作用计算方法,经初步分析得到地基沉降的时变效应对超高层建筑结构关键构件内力的影响。对软土地基上高500 m的超高层结构的分析结果表明,地基沉降的时变效应对上部结构的影响仅限于中低层区;其对巨柱、核心筒轴力的影响较小,轴力最大增、减幅值仅约为5%,在工程实践中可以忽略不计;但其对伸臂构件的影响较大,尤其是斜腹杆最为明显,其内力最大增幅可达200%,在工程实践中应给予重视。     

某超高层钢管混凝土框筒结构施工模拟分析及方案优化

利用有限元程序SAP2000并考虑材料、边界条件和荷载作用的时变性与桩基础沉降等影响因素,以单元生死法精确模拟了施工过程,对某超高层钢管混凝土(CFST)框筒结构在施工阶段的竖向变形差异、构件内力分布变化规律和施工方案的优化进行了研究。分析了不同工况和施工方案对CFST框筒混合结构的内力和变形的影响,得到了最优的施工方案,并根据竖向变形的分析结果,对竖向承载构件的施工标高进行了预调值计算分析。     

预应力混凝土管桩在砂质地层适应性研究

成桩过程无法达到设计标高、桩身垂直度难以控制以及桩头破裂是预应力管桩在砂层施工中的常见问题。某电厂项目上部结构使用荷载较大,对地基不均匀沉降要求较高,为更好控制地基不均匀沉降,在地基基础施工前采用强夯法进行预处理。本文分析了地基预处理管桩施工过程中挤土效应对桩基承载力的影响。     

高速公路路基沉降及施工控制研究

在分析影响高速公路路基沉降因素的基础上,从施工前、施工中以及施工后三个阶段入手,给出了高速公路路基沉降的施工控制措施和施工管理方法,以期为当前高速公路路基沉降的施工控制提供一定的参考。     

高速公路拓宽工程路基沉降控制措施

基于高速公路拓宽工程路基沉降控制的必要性,分析了拓宽工程路基差异沉降造成的病害类型及其产生的原因,从开挖台阶与削坡、土工格栅的加固处理、冲击碾压处理等方面研究了差异沉降的控制措施,以提升拓宽工程的施工质量。     

湿陷性黄土隧道的工程性质分析

黄土隧道往往具有特殊的湿陷性黄土围岩和干旱半干旱气候地区特殊的地形地貌及地质环境,对隧道结构构成了潜在的不利影响。在对湿陷性黄土隧道修建和运行中工程特性认识的基础上,首先,根据地形地貌、地层结构、侵蚀发育、地下水条件和黄土浸水水源,进行了隧道的岩土环境等级和浸水等级划分,以及湿陷性黄土隧道的环境等级划分。其次,给出了隧道黄土地基湿陷变形量的计算分析方法,依据黄土地基湿陷变形不均匀沉降对衬砌结构的作用影响,以及列车运行对路基沉降变形的控制标准和建筑地基湿陷变形对结构的作用影响,确定了隧道湿陷性黄土地基等级的划分标准。最后,考虑到现行《湿陷性黄土地区建筑规范》适用的局限性,结合湿陷性黄土隧道的工程特点,针对隧道施工过程中围岩稳定性和湿陷变形对衬砌结构影响的两个重要问题,相应的提出了隧道地基湿陷性变形的评价方法和围岩压力的确定方法;由竖向压缩应力系数确定湿陷压缩应力,结合试验得出的湿陷系数计算隧道下地基土在实际压缩应力条件下的湿陷变形量。在考虑黄土结构性的条件下,利用太沙基公式计算隧道围岩压力,得到了围岩压力随黄土构度的变化关系。     

房屋刚度对隧道开挖引起的土体变形的影响

 隧道开挖对地面房屋影响的预测方法通常忽略房屋的刚度,假设房屋随原地面土体的变形而变形。对武汉地铁2号线某标段区间左线盾构隧道施工过程中数个地表沉降监测断面和多栋房屋的沉降情况进行系统的现场监测,揭示出房屋刚度对房屋自身变形有很大影响,不考虑房屋刚度得到的沉降预测结果可能与实际情况相差较大。同时,采用能够考虑土体小应变刚度特性的数值模拟,进一步揭示隧道开挖过程中房屋刚度对地表下方深层土体变形的影响,并讨论这种复杂的隧道开挖–土体–房屋相互作用的机制。研究结果表明,在分析隧道开挖对房屋自身及其下方桩基等结构物的影响时,有必要考虑房屋刚度的影响。     

Experimental study of the performance of geosynthetics-reinforced soil walls under differential settlements

The deformation performance and settlement failure mechanism of geosynthetics-reinforced soil (GRS) walls are the two key points of engineering design under the differential settlement. This paper presents model tests of deformation performance and failure mechanism of the GRS wall with and without lateral restriction under differential settlement conditions. The observation and measurement results, including force and vertical displacement of geosynthetics and lateral deformation of facing panels, indicate good settlement control performance of GRS wall during construction and under differential settlement. Results indicate that the influence of the stress state of facing panels on the settlement control performance of GRS wall cannot be ignored. And the differential settlement failure of GRS wall is likely to occur in the joint of facing panels and geosynthetics. For good illustrations, two analytical approaches about deformation and stress of geosynthetics were proposed based on elastic cable theory, in GRS wall with and without lateral restriction. The expressions exclude the necessity to carry out sophisticated numerical analyses to stress and deformation and may help to develop the design guidelines for such GRS wall.     

土结相互作用的地基沉降和结构内力计算方法

基础不均匀沉降将在上部结构内产生附加内力,而且地基变形也是随施工过程逐渐累积的过程．然而,常规计算方法既没有充分考虑上部结构、基础、地基之间的共同作用,也没有反映施工过程对结构内力的影响．针对上述问题,笔者推导了施工过程中地基变形和结构内力的计算公式,提出了考虑土结相互作用并模拟施工过程的实现方法．为研究地基变形和结构内力提供了手段,对采动区土地复垦及抗变形建筑物的设计、施工,防止或减轻地基变形对建筑物的损坏等具有重要现实意义．     

路基拓宽中的常见病害分析及加筋处治

介绍了路基拓宽中常见的病害类型,分析了路基拓宽工程病害的形成机理,提出了采用土工格栅对新老路基结合部位进行加筋处治的方法,并对其设计与施工质量控制进行了研究,指出该技术对提高新老路基承载力效果显著,是一种减少不均匀沉降的有效方法。     

道路工程软土路基变形监测及常见问题分析

为掌握软土路堤在施工期间的变形动态,对施工期间路基变形动态进行了观测,重点介绍了软基变形监测的目的、意义、内容、实施方法,并对有关软土路基变形监测方面常见的问题做了分析,以期研究出更科学、合理、有效的软土地基处理方法。     

上海地区板式支护体系基坑变形预测简化计算方法

基坑变形预测是分析基坑开挖对环境影响的核心内容之一。收集了上海地区65个常见的板式支护体系基坑工程案例,并对其进行了分类。对不同类型的板式支护体系基坑建立不同的基于土体HS-Small模型的平面应变有限元模型进行分析。根据室内土工试验结果与基于实测数据的参数反演分析,确定了上海软土地区典型土层土体的HS-Small模型计算参数。通过对108个有限元计算结果的分析及归一化,推导了能够综合考虑基坑系统刚度、基坑深度和基坑宽度的上海地区板式支护体系基坑围护结构最大侧移和地表最大沉降的简化计算公式,并且提出了基坑围护结构侧移曲线和地表沉降曲线,同时也给出了上海地区板式支护体系基坑变形的预测流程。采用本文给出的简化方法预测了上海地区的7个工程的变形并与实测结果进行了比较,结果表明该方法能较好地预测上海地区的板式支护体系基坑的变形。