基于反应位移法的分片预制装配式综合管廊抗震性能分析

为探讨分片预制装配式综合管廊的抗震性能，在总结国内外综合管廊抗震分析方法的基础上， 以山东某实际工程背景，基于反应位移法采用有限元软件 ＳＡＰ2000建立相应的数值模型，对该综合管廊 进行抗震设计分析与验算，并分析多种荷载组合工况对该结构内力大小及其分布的影响规律。结果表 明:多种荷载工况条件下，最不利弯矩、剪力主要集中分布在侧墙与顶板之间位置；管廊通常可直接按照 荷载标准组合进行抗震设计，但对于高烈度地区，地震作用组合可能起控制作用；分片预制装配式综合 管廊在设计拼接截面处受力较小，有利于预应力筋的连接布置，而角部控制截面承载能力经验算亦满足 设计要求。     

预制拼装综合管廊接头有限元计算方法研究

城市地下综合管廊作为城市的生命线保障城市正常运行,近年来随着施工技术与施工工艺的 提高,综合管廊的结构形式已有新的发展与变化,其中以预制拼装综合管廊为主。根据木桶效应可知, 预制拼装综合管廊接头的受力性能是管廊整体性能的关键,接头的受力与变形将影响到结构整体稳定 性与管廊渗漏水的情况等。为研究预制预应力接头在荷载作用下的变化规律,以数值模拟为研究方法 对某预制预应力综合管廊接头的受力情况进行分析,分别对该接头的破坏过程、普通钢筋及预应力筋变 化情况、接头抗弯刚度、接头截面变形情况进行研究,并与足尺试验结果进行对比,两者基本吻合。进一 步验证了该有限元计算方法的可行性,并为预制预应力综合管廊的接头受力性能研究提供依据。     

非对称荷载涉水深基坑开挖全过程分析

随着城市的快速发展,地下空间的开发和利用使得深基坑工程施工全过程中的变形和稳定性问题越来越突出,以受到工程建设者的高度关注。通过数值模拟分析非对称荷载涉水深基坑开挖全过程中土体及支护结构变形,分析结果显示：（1）坑外水位变化不大时,随着基坑的开挖,地下连续墙的作用不断发挥,基坑外侧土体变形受基坑开挖影响较小,而基坑内侧土体由于受到开挖卸荷的影响,土体竖向变形量不断减小且有向上隆起的趋势。（2）坑外水位变化不大时,随着基坑的开挖,基坑左、右两侧地下连续墙上的最大位移逐渐增大且均指向基坑内侧,墙的支护作用逐渐发挥,且随着基坑的开挖,地下连续墙逐渐处于悬臂状态,最大位移均处于墙顶。（3）受基坑两侧非对称荷载的影响,同一工况下右侧荷载（大荷载）作用下地下连续墙上最大位移均大于左侧（小荷载）且同一工况及同一深度下右侧荷载（大荷载）作用下地下连续墙上位移均大于左侧（小荷载）。因此,实际工程设计和施工过程中不应忽视基坑两侧非对称荷载带来的支护结构上差异变形的影响。上述分析可对深基坑工程设计和施工提供一些借鉴和参考。     

预制装配式管廊受力性能试验研究

以实际工程为背景,为比较预制装配式管廊和现浇管廊的力学性能差异,制作了普通管廊和采用预应力连接的预制装配式管廊足尺模型。根据管廊所受实际荷载采用静力试验方法研究装配式综合管廊和普通管廊的力学性能。探究加腋预应力钢棒连接下管廊和普通管廊的裂缝开展,破坏机制以及钢筋应力等力学性能,以验证预制装配设计的可行性。结果表明:两试件在荷载作用下裂缝发展均表现为顶板跨中弯压为主,装配式试件破坏荷载较普通试件小１４％;加腋区的存在减小顶板净跨,进而减小顶板竖向挠度。     

静力荷载下某水电站厂房沉降及地基承载力分析

结合某水电站实际工程,对大型水电站厂房与基础结构的振动问题进行了计算研究。利用ANSYS软件对电站厂房与基础进行了三维有限元研究计算,并对厂房和基础进行抗震分析,通过计算分析确定厂房建筑物与基础在校核、设计、地震、甩负荷等各种工况荷载及机组的水流波动荷载和机组低频振动荷载等动荷载作用下的应力变化和基础变形特性,结果表明:构在静力荷载作用下,由于上游侧挡水部分的重量较大,厂房除发生较大的垂向沉降外,结构整体也出现向上游方向稍微偏移的倾斜变形。所有静力荷载工况中,完建工况的地基竖向沉降最大。     

动荷载作用下混凝土重力坝应力及稳定性分析

为研究地震荷载作用下重力坝稳定及应力变形规律,通过有限元数值模拟方法对溢流坝段和非溢流坝段进行了三维模型计算.地震荷载组合作用下,坝体水平位移更大,坝顶部水平位移最大,坝踵处竖向位移最大;坝体的最大大主应力、小主应力也更大,且坝踵处大主应力最大,廊道附近小主应力最大;坝体的安全系数最小,且在相同荷载组合下溢流坝段的安全...     

地下综合管廊结构的抗震分析

地下综合管廊作为城市重要的生命线工程,其抗震能力是设计时应考虑的重要安全因素。反应位移法是基于一维土层的地下结构抗震计算分析方法,能反映结构在地震作用下的实际工作状态,物理概念明晰,在实践中得到了广泛应用。本文以某地下综合管廊主体结构为例,参考地下结构相关设计规范,基于反应位移法运用软件对构件在横向地震作用下的地震作用效应进行分析,并对比不同工况下结构内力情况,对地下综合管廊结构进行了抗震分析,为类似工程设计提供参考。     

基坑开挖对既有电力管廊的保护及实施效果分析

该文针对晋安河直排闽江通道工程新建箱涵与既有电力管廊交叉情况,优化调整该段箱涵底板结构,在电力管廊中心线两侧各5 m处设置箱涵结构缝,将电力管廊上部10 m范围内的箱涵底板结构调整为板梁结构,梁底部设置C25钻孔灌注桩,确保箱涵建成后上部荷载不会直接作用在电力管廊上。采取了控制电力管廊变形综合保护措施,推荐"分层先降水后开挖、预留保护层"的开挖方法;施工时,依据实时监测位移数据,不断反馈并调整施工方案,增加竖向反压荷载,实施效果较好。     

地震和列车作用下轨道交通桥梁的响应分析

以大连城市轨道交通连续梁桥为对象,研究了列车速度、行车工况以及不同规范地震参数对于桥梁结构的影响,建立列车荷载简化模型,利用离散傅里叶变换法得到轨道不平顺,结合Simulink仿真得出轨道列车竖向激励荷载。得到如下结论:列车的速度对于桥梁节点的位移变化具有明显的影响;桥梁竖向位移在列车双线工况下较单线工况增加明显;按城市轨道交通抗震规范(审批稿)地震参数计算的桥梁反应值均大于按铁路工程抗震设计规范地震参数计算值,按照前者设计的桥梁具有更高的安全度。更多还原     

沉降及外部荷载作用下益阳管廊防护效果分析

地下管廊常因填土沉降和外部荷载等原因造成管廊结构崩溃、接口错位、脱节、管身裂缝、破损等结构损伤。针对填土沉降和外部荷载作用下管廊出现的问题,结合益阳管廊项目,利用FLAC3D有限差分方法模拟土工布对填土沉降的防护以及土工格栅的构造因素对外部荷载作用下的管廊防护进行研究,模拟结果表明:益阳管廊底部铺设土工布可以有效控制填土沉降;管廊上部铺设3层,宽度为12 m的土工格栅有效减轻、分散外部荷载对管廊的作用力。     

沉管隧道接头竖向钢剪力键剪切荷载分配分析

为研究沉管隧道接头各组剪力键在竖向剪切过程中的剪力分配及随外荷载的变化规律,展开了沉管隧道管节接头的竖向剪切试验。试验根据之前沉管隧道试验经验、场地条件、加载能力以及测量手段,设计试验沉管管节接头模型,其中包括管节尺寸及配筋、竖向剪力键构造及GINA橡胶止水带等等。针对此试验的加载情况,自主研发了一种多维多向自平衡式加载反力装置。该装置不受场地限制,可多方向进行加载,也不需要地锚、剪力墙等限位装置便可自平衡。试验时首先在管节轴向施加正常运营时的最低轴压荷载,然后在接头位置垂直管节轴向逐级施加竖向剪切荷载,以测试每级竖向荷载下接头竖向相对位移、钢剪力键齿应变。试验结果表明:管节接头各组剪力键竖向位移不相同,右侧竖向位移大于左侧;同组剪力键相对键齿上的剪切应力分布不对称,键齿间接触面发生了6 mm水平向偏移。各组剪力键分担的剪切荷载与其钢键齿和齿间橡胶支座的刚度有关,并非设计时预想的平均分配。     

ABAQUS在输水隧洞衬砌结构计算中的应用

为研究输水隧洞在地震荷载作用下结构的受力变形规律,文章采用大型有限元软件ABAQUS,对输水隧洞在设计和地震两种工况下的应力及变形规律进行分析研究,得到以下结果:输水隧洞衬砌结构在两种工况下应力最大值均位于边墙与底板的交接位置,在交接处由于结构突变产生了应力集中,结构位移在底板的跨中位置最大,其次是顶拱位置,在边墙两侧呈对称分布;在地震荷载作用下,隧洞结构应力及变形情况均大于设计工况,在底板、边墙及拱顶交接处产生塑性变形并发生破坏,并向周围扩散,在设计中应在底板、边墙及拱顶交接处采取一定的措施来防止结构破坏。结果表明,有限元ABAQUS在隧洞衬砌结构计算中准确性高,设计成果符合工程实际情况。     

风荷载作用下施工栈道钢管桩施工稳定性分析

针对钢管桩上下部剪力撑不同施工次序所引起的风荷载响应问题,为了揭示施工过程中风荷载对钢管桩稳定性的影响规律,以黄河大桥施工栈道钢管桩施工过程为背景,采用谐波叠加法合成了风荷载,对钢管桩不同施工次序中风荷载的影响进行了分析研究。结果表明:钢管桩施工过程中,风荷载的作用会使钢管桩产生位移;当下部剪力撑焊接完毕而上部剪力撑未焊接时,风荷载作用下桩顶平均位移为0.337 m,最大位移为0.384 m;当上部剪力撑焊接完毕而下部剪力撑未焊接时,风荷载作用下桩顶平均位移为0.704 m,最大位移为0.767 m;当上部剪力撑和下部剪力撑焊接完毕后,风荷载作用下桩顶平均位移为0.344 7 m,最大位移为0.404 2 m;同一时刻,风荷载作用下,钢管桩位移随着钢管桩高度位置的增大而增大,钢管桩的最大米塞斯应力随着桩顶位移的增大而增大,钢管桩最大米塞斯应力位于钢管桩中下部。研究成果对钢管桩剪力撑的施工次序设计具有参考价值。     

层理压剪特性及裂纹沿层与穿层破坏数值模拟及其机理研究

针对岩石工程中的节理缺陷,基于统计损伤理论,对含裂隙及层理情况下的小尺寸试样进行了单轴压缩数值模拟。结果表明: 不含预制裂纹的节理模型裂隙顺着节理产生,含裂隙及节理模型裂隙沿预制裂纹尖端及节理产生,仅含预制裂隙模型裂隙沿预制裂纹尖端产生; 节理倾角较小时,节理发生剪切破坏,预制裂隙的翼裂纹主要发生穿层破坏,节理倾角较大时,节理发生拉伸破坏,预制裂纹的翼裂纹主要发生沿层破坏,且靠近预制裂纹的节理破坏更加剧烈; 随着节理倾角的增大,峰值荷载先减小后增大,当节理倾角为 45°时试样的峰值荷载最小,含预制裂纹及节理下的模型峰值强度最低,仅含节理的模型峰值强度较大,仅含预制裂隙下的模型峰值强度最高。基于声发射规律推导了层理压剪损伤过程的本构方程,结合数值模拟结果,得到加载过程中岩样的损伤变化一共分为四个阶段,即线弹性变形阶段、裂纹萌生阶段、裂纹加速扩展阶段及损伤平稳发展阶段。同时,讨论了层理裂隙沿层及穿层破坏的理论解释,认为层理抗拉强度及倾角是影响裂隙的沿层及穿层破坏的关键因素。     

车辆荷载对浅埋大断面隧道围岩的影响研究

依托在建的甸头隧道,开展隧道开挖是否考虑初期支护下车辆荷载对围岩及大西二级公路的影响研究。结果表明:隧道开挖引起隧道顶部及腰部发生沉降,底部发生隆起,初衬的施加可以有效抑制隧道周边围岩的变形,且可减小车辆荷载对围岩位移的影响;三台阶开挖时,隧道中部开挖引起地表发生剧烈沉降,初衬的施加可以减小地表的沉降,减小车辆荷载对地表沉降的影响。因此,无初支的情况下,当公路有车辆通过时,隧道整体变形较大,路面可能由于差异沉降产生裂缝。     

溧阳抽水蓄能电站CZ0+143.125监测断面数据异常情况数值分析研究

溧阳抽水蓄能电站工程地质条件复杂,在开挖过程中,CZ0+143.125监测断面下游侧边墙受中槽及边墙开挖影响较大,尤其在开挖面靠近该断面时,下游边墙Mc 44-6(拱座与岩壁吊车梁之间)多点位移计测值持续增长,随着支护的跟进,围岩变形测值有收敛趋势;但在后续母线洞开挖施工过程中,边墙围岩位移仍呈增大趋势。针对该部分围岩地质条件,利用FLAC 3D计算软件对该部位围岩进行数值分析研究,分析数据异常原因,并对洞室围岩安全性进行分析评价。     

剪切作用下锚固结构面应力分布特征分析

为了揭示岩体锚固结构面的剪切力学行为及其破坏机制,采用室内相似模拟直剪试验,分别改变锚固结构面的锚杆倾角和夹层力学性质,利用应变片测试获得了锚固结构面的应力分布特征,并研究了在不同法向荷载作用下锚固结构面应力分布的变化规律。结果表明:(1)在相同的法向荷载条件下,硬性结构面刚度比含夹层结构面刚度大;(2)结构面在锚固位置产生应力集中现象并主要发生拉剪破坏,导致其应力分布不均匀;(3)随着剪切位移的增大,硬性结构面和含夹层结构面均存在应变突变点,但含夹层结构面突变点对应的剪切位移较硬性结构面大;(4)由于锚固作用,沿剪切方向结构面呈现从滑动剪切到挤压剪切的应力演化过程。研究成果对于水利工程中的坝基及库岸边坡加固具有一定的参考意义。     

地震断裂带高铁大跨拱桥深基坑钢板桩围堰支护试验与监测

针对大跨度高速铁路拱桥建设对深基坑开挖施工的安全性要求,为了研究钢板桩围堰支护在大跨度高速铁路拱桥深基坑施工中的可行性,以新建徐盐高铁徐洪河特大桥工程项目为依托,通过数值模拟及现场试验监测,对深基坑钢板桩围堰支护在施工过程中的形变及受力情况进行分析。结果表明:通过有限元模拟分析,钢板桩围堰最危险受力点处于钢板桩中部、中上部及四角连接处,围堰第4道内支撑内力较其他3道内支撑大。整个施工过程中工况5为施工最不利工况。由监测结果可知,在施工过程中钢板桩单日最大位移值为2.8mm,最大累计位移值为24.0mm,均未达到预警值,施工过程中钢板桩形变稳定。钢支撑轴力受基坑周边荷载的影响明显,围堰钢支撑最大压力值为147.31kN,最大拉力值为24.95kN,未达到预警值,结构安全。研究结果可供同类型工程施工参考。     

乌东德右岸导流洞进口开挖方案评价与优化

乌东德水电站右岸3、4号导流洞进口段为薄层的大理岩化白云岩,并且存在大断层,地质条件较差。同时,由于导流洞施工具有开挖断面大、边墙高及中隔墙薄等特点,隧洞开挖过程中存在局部垮塌的隐患。在该区域选取了4个典型断面,借助数值模拟手段,在既有的支护方案下对比了导流洞进口段Ⅱ、Ⅲ层先左侧后右侧及先右侧后左侧开挖方式下各典型断面的松弛深度、位移、最大主应力及最小主应力的分布情况,同时给出了两种开挖方式下监测点处的位移增量情况。分析结果表明,先左后右的开挖方案更优。同时,受断层及Ⅴ类围岩的影响,3、4号导流洞中隔墙区域处于极不稳定的状态,应施加对穿锚索支护。现场开挖实践表明,采用先左后右的开挖方案并在3、4号导流洞中隔墙区域进行对穿锚索的加强支护保证了围岩的稳定性。      

红黏土地区深基坑变形特性的时空效应研究

为消除地下空间施工安全隐患,针对人为诱导作用下深基坑施工过程中产生的沉降变形问题,研究红黏土地区深基坑施工监测与变形特性的规律.通过在深基坑开挖和拆撑施工过程中对支护结构水平、竖向位移,深层水平位移、内支撑轴力、地下水位和孔隙水压力等进行监测,对高层建筑深基坑变形监测的工作流程、监测方法及监测数据等进行研究.结果 表明...