管线偏转对GRP顶管接头影响的数值分析

采用三维有限元方法研究了管线偏转对GRP顶管接头的影响,得到了GRP顶管接头在管线发生偏转时的受力状况,对管道接头处的接触压力、Mises应力及其分布情况进行了分析,并对在不同偏转角情况下的最大应力进行了比较。说明了管线偏转对GRP顶管的影响非常大,由于管线偏转,管道往往会在远小于实际所能承受的顶力的情况下发生破坏,必须对最大允许偏转角度进行限定。     

碎石土地层大口径顶管施工扰动分析

为了研究碎石土地层大口径圆形顶管施工引起的土体变形规律,建立了5组二维计算模型,拟合给出了适用于圆形断面的沉降带宽度计算公式和竖向应力公式.基于日照市沭水东调顶管工程,对碎石土段外径为4.14m的顶管施工过程进行了三维数值动态模拟.将数值仿真及理论计算结果和Peck经验公式计算数据对比分析,验证了数值模型的正确性.研究表明:碎石土地层顶管周围2D范围内土体扰动明显,推进面前后均出现沉降,后方较前方沉降幅度大.     

园形洞室最小支护抗力和最大允许变形探讨

本文从围岩弹塑性理论基本方程出发,考虑形变压力,松动压力和塑性区围岩粘结力c值降低的影响,通过弹塑性理论推导,建立了塑性区半径与维持围岩塑性极限平衡所需支护抗力的关系,进一步导出了最小支护抗力和最大允许变形的计算公式,并举例说明了计算公式的应用.分析计算表明,是否考虑塑性区围岩c值降低和松动压力,对园形洞室最小支护抗力和最大允许变形计算结果有明显的影响.     

玻璃纤维增强塑料锚杆粘结性能研究

为了研究玻璃纤维增强塑料GFRP(glass fiber reinforced plastic)锚杆的粘结性能,对GFRP锚杆轴向传力机理进行了研究,基于Mindlin位移解,得到GFRP锚杆的剪应力和轴应力的计算公式。利用MATLAB软件编制程序得到GFRP锚杆的剪应力及轴力沿杆体轴向方向的分布曲线。通过现场拉拔试验结合有限元分析软件ANSYS建模分析结果,得到了GFRP锚杆的剪应力、轴力沿杆体分布规律以及锚杆的粘结-滑移曲线,试验值与有限分析结果及理论计算值基本吻合,验证了有限元分析与理论推导的准确性。该研究为GFRP锚杆的设计和工程应用提供理论依据。     

顶管工程中圆形沉井土体反力计算方法的研究

对现有的圆形沉井土体反力的计算方法进行分析,假定圆形沉井产生整体位移,采用考虑位移的土压力计算方法计算后座井壁环向土体反力,竖向土体反力按朗肯被动土压力理论计算.考虑了井底摩阻力、井侧壁摩阻力和前壁主动土压力的作用,根据圆形沉井的整体受力平衡,得出其最大土体反力和允许顶力的计算公式.算例分析表明,在黏性土中采用水土压力分算和合算得到的圆形沉井最大土体反力差别很大.与其他方法相比,采用水土合算得到的允许顶力与实测最大顶力非常接近,更符合实际情况.     

长输管道内天然气最大允许含水量的预测

提出一种预测长输管道内天然气最大允许含水量的方法。输气管道内压力温度变化复杂,呈较陡的变化趋势,对应的天然气含水量也随之变化。详细地分析了输气管道内天然气含水量的变化规律,得出决定输气管道内最大允许含水量的压力温度条件。从统计热力学理论出发,以相平衡理论为基础,给出了预测长输管道内最大允许含水量的理论模型和计算方法,在给定输气管道入口压力温度条件下,能准确预测输气管道内不形成水合物允许的最大含水量。最后,将计算结果与实验数据作了比较。结果表明,此模型具有较高的精度。     

RTK在南水北调中线工程顶管贯通中的应用

针对顶管技术无需开挖的施工特点,结合南水北调中线工程焦作段某顶管贯通工程的具体实例,提出了RTK测量应用于短距离顶管贯通的方法.对比分析了导线测量、三角网测量、RTK测量3种方法在顶管贯通过程中的测量精度水平,用导线法和权函数法来计算贯通误差.计算结果表明:RTK测量技术完全满足该顶管贯通工程的精度要求,在短距离顶管贯通工程中可以代替导线测量和三角网测量建立顶管贯通测量控制网,并且其具有速度快、受地形条件影响小的特点,在短距离顶管贯通中具有较好的适用性.     

小型顶管机刀盘设计与有限元分析

顶管工程被认为是非开挖工程施工的一种工艺,顶管机刀盘作为油气管道穿越顶管机的关键工作部件,主要用来完成对掌子面岩土的破碎剥离,对掘进性能有重要影响。针对穿河地区特殊地质概况,拟定刀盘结构设计方案,给出扭矩和推力计算方法,利用有限元分析软件ANSYS建立刀盘有限元模型,并在实际工况载荷下对刀盘整体进行静力分析,得到应力、应变分布和强度分布。分析结果表明,危险截面出现在牛腿与传动轴交界处,最大应力为37.6MPa,最大变形为0.06mm。     

纤维增强塑料筋混凝土梁延性的计算方法

根据纤维增强塑料筋(FRP筋)及其混凝土梁的力学性能,建立了纤维增强塑料筋混凝土梁达到纤维增强塑料筋名义屈服强度的截面曲率和梁最终破坏的截面曲率的表达式.以此为基础,探讨了纤维增强塑料筋混凝土梁截面曲率延性的计算方法.结果表明,纤维增强塑料筋混凝土梁截面曲率延性系数分别随纤维增强塑料筋配筋率的减小和混凝土强度的提高而增大.     

用霍布金森杆研究玻璃钢的动力学行为

本文应用分段式霍布金森压杆测定玻璃纤维增强塑料在高应变率下（ε＝103S-1）的压缩应力-应变曲线，由此分析了材料动态强度与应变单的关系。     

管幕预筑法顶管施工顺序对地表沉降的影响

以太原火车站管幕预筑法（PPM）大直径顶管群施工为背景,采用有限差分软件FLAC^3D对优选的8种有代表性的顶管群施工顺序进行数值模拟,研究不同大直径顶管群施工顺序下的地表变形特征. 试验结果表明：先施工管幕上排顶管的方案所引起的地表沉降量小于其他方案,与先施工管幕下排顶管的施工方案相比,其所引起的地表沉降要小1 cm;管幕上排顶管与周围土体之间形成管间微型土拱,并在管幕上方密排顶管之间形成组合土拱效应. 该组合土拱效应不仅可以承担一部分管幕上覆荷载,而且可以减小管幕下排顶管施工对地表的扰动,有效减小了管幕预筑法密排顶管群施工所引起的地表沉降.     

中小尺寸截面薄壁顶管顶推力的估算

运用ABAQUS软件研究管幕群中相邻顶管对顶管顶推力的影响。基于港珠澳大桥的拱北隧道工程,选取隧道暗挖段管幕群顶部、中部、底部顶管作为研究对象,分析相邻顶管对顶管顶推力的影响规律。研究表明:由于顶管附近存在既有顶管,顶管在顶进过程中,相邻顶管对顶管顶推力的影响不可忽略。通过对数值模型与JMTA公式得到的顶进力估算结果进行对比,论证了数值估算法在中小尺寸截面薄壁顶管顶进力估算中的适用性。     

管幕预筑法中大直径顶管施工地表沉降研究

管幕预筑法顶管工程相比于传统管幕法顶管工程具有顶管间距小、顶管直径大等特点。目前对于密排大直径顶管的应用较少,对管幕密排顶管施工顺序和顶管施工地表沉降规律理论研究不足,密排顶管施工土体的变形趋势与单一顶管相差较大,传统的Peck公式预测地表沉降难以适用。为了解决密排顶管的施工顺序以及顶管施工地表变形规律,采用大型模型试验对三种典型的顶管施工方案进行试验,研究大直径密排顶管之间的相互影响作用和顶管施工过程中的地表变形特征。通过试验发现密排顶管之间不仅存在相互支挡现象,而且顶管与周围土体共同作用形成的管土拱效应对施工下排顶管形成“保护”,从三组模型试验方案来看,考虑管土拱效应的顶管施工方案管幕中轴线位置处地表沉降最大值仅为6.09 mm,小于其他两组方案,根据这一实验结果提出管土拱效应对于封闭管幕下排顶管的“保护”作用,确定管幕预筑法密排顶管施工最佳的顺序是先施工管幕上排顶管再施工管幕两侧以及下排顶管;同时改进Peck公式来预测密排顶管施工产生的横向地表沉降,改进的peck公式考虑了相邻顶管支挡与管土拱效应的支挡效应,修改Peck公式参数取值的具体办法,改进的peck公式预测结果与模型试验横向地表沉降曲线吻合良好。     

高密度电法在顶管施工选址勘探中的应用

对施工区钻孔勘探发现该区域地层复杂,存在大量卵石及其它坚硬岩石,这对顶管掘进会造成很大影响,需要为顶管施工选择合适、有效的施工场址,降低卡钻概率。采用高密度电法技术勘探设备对施工区地层进行详细的勘测,首先对施工区域附近断崖层进行测量,对比剖面反演图分析,证明了高密度电法技术在对地层分布、岩层产状勘探解释上的可靠性,最后采用温纳装置和斯伦贝格装置分别对拟施工区域进行勘测并取得了较好的效果,初步为顶管施工拟定了一条卵石分布较少、卡钻概率较低的地下埋深走向,也减少了钻孔勘探量。     

排水管道顶进过程中的偏差与校正

徐州故黄河东岸排水管道采用DN 1500mm混凝土管道，其施工方法为顶管法．对排水混凝土管道顶管施工中出现的偏差进行了分析．阐述了不出现较大偏差时应采取的挖土、顶进和检测方法，并提出了一种挖土校正中线偏差的方法．     

管幕预筑法中钢管顶进对地面沉降的影响

为了研究管幕预筑法中密集大直径钢管群顶进对地表沉降的影响,把平行顶管的顶管间距分为3类：大间距、中间距和小间距.明确指出了3类间距范围,总结分析了各种顶管间距情况下已建顶管对新建顶管地表沉降的影响.分析表明,大间距时已建顶管对地层的扰动影响可以忽略,中间距时主要是土体扰动的影响,小间距时既有土体扰动的影响,又有先建顶管管结构的支挡影响.分析Peck公式并对其进行修正,使之可用于预测各种间距下的地面沉降.结合沈阳地铁新乐遗址站施工监测结果,比较了地表沉降监测结果与Peck公式预测值,发现两条曲线吻合情况较好.     

单向冻结条件下扩底桩抗冻拔能力试验研究

采用单向冻结的方法,针对季节冻土区扩底桩的抗冻拔能力,分别选取不同扩角(无扩角直桩、45o、60o、70o)和不同埋深(240、290、340 mm),以及不同扩底直径(74、98、114 mm)的扩底桩开展室内试验研究.根据试验及计算结果,3组试验的最终冻结深度分别为19.51、14.36、14.80 cm.不同扩角...     

包河大道高架顶管工程施工技术

文章对合肥市包河大道高架工程一标段污水顶管施工各部分技术要点做了详细的解析,对顶管施工技术在市政工程中的应用进行了探讨。     

弯矩作用下玻璃钢内衬再生复合管稳定性能分析

为研究弯矩作用下玻璃钢内衬再生复合管的稳定性能,采用有限元分析软件,基于层间双线性本构关系,建立玻璃钢内衬再生复合管有限元模型,分析外管腐蚀程度和内衬层厚度对玻璃钢内衬复合管稳定性能的影响,得到复合管受弯作用的应力云图并提取弯矩-管道中心点位移曲线。结果表明:外管壁与玻璃钢内衬层之间的层间作用力在一定程度上限制了管道变形的快速发展,提高了复合管的极限弯矩与因屈曲导致管道失稳破坏前的抗变形能力。带腐蚀坑的复合管道的变形与应力主要集中在腐蚀坑最深处周围,随着腐蚀深度的增加,弯矩极值逐渐降低。