有限单元法在钢筋混凝土岩石隧洞衬砌计算中的应用

本文分析了目前常用的钢筋混凝土衬砌内力计算方法的不足、围岩与衬砌问缝隙对衬砌内力的影响，以及按规范公式计算衬砌裂缝宽度存在的问题，指出钢筋混凝土有限单元法是衬砌配筋设计的一种有效方法，同时介绍了应用钢筋混凝土有限元进行衬砌设计的思路。     

盾构隧道衬砌内力计算与管片有限元仿真分析

以南京地铁隧道管片衬砌为例，通过分析盾构隧道衬砌的荷载状况，采用荷载-结构法计算整体式均质圆环截面的内力，并且用ANSYS9．0有限元软件对管片衬砌受力与变形情况进行了仿真分析，比较分析得出一些与实际工况相符的结论。     

地铁盾构隧道结构设计的优化

介绍管片衬砌内力计算的四种基础理论,结合基础理论分析模型建立的条件,以长沙地铁某盾构隧道为例,计算了管片的内力大小,分析了最不利内力组合,对管片的配筋形式、配筋量进行设计,同时列举了类似工程结构设计状况。在综合考虑环宽、管片连接螺栓设计以及施工组织等因素的情况下,提出技术和经济上有利的管片优化设计方案。还介绍了因施工原因造成的管片边角局部集中受力时,为避免局部破坏,在钢筋布设方面的应对措施。     

土层弹性抗力盾构衬砌内力计算分析

以沈阳地铁一号线区间盾构隧道为研究对象,采用考虑地层弹性抗力的修正惯用法和布伽耶娃法对衬砌管片环进行内力计算。探讨了不同计算方法对盾构隧道衬砌弯矩、轴力、剪力的大小和分布规律的影响,得出的结论可为盾构隧道衬砌的设计提供参考。     

浅埋并行隧道间距对管片内力影响的分析

浅埋并行近距离隧道的设计施工是盾构隧道研究中的难点。针对间距对管片内力影响的问题,建立了包括地层、等代层、衬砌的有限元计算模型,并通过工程算例验证了该模型的合理性。然后计算隧道间距、埋深、土体参数等因素对隧道周围土体应力、管片内力的影响。根据土体应力结果可知,净距的减小使两隧道的卸载区相互接近或重叠,使两隧道之间土体承受较大荷载,发生屈服,从而使管片内力增大。根据管片内力结果得到了不同情况下管片最大内力提高率,得知埋深和土体黏聚力对提高率的影响较弱,土体内摩擦角的影响较为显著,并给出了各种情况下管片内力设计值提高率的取值大小。最后综合分析结果,针对浅埋并行超近距离隧道问题,给出了设计施工建议。     

双圆盾构隧道衬砌不同内力计算模型对比分析

盾构隧道衬砌结构的内力大小及分布规律对衬砌管片的设计和施工控制具有重要的意义,尽管单圆盾构的内力计算模型已经比较成熟,但对于双圆盾构的内力计算仍有待进一步研究.文章拟对目前国内所采用的双圆盾构内力计算模型进行综合分析,并与所建议的双圆盾构梁-弹簧法比较分析表明:在相同边界条件下,双圆盾构衬砌结构的内力解析解获得的轴力和弯矩值一般偏大,数值解最小,而实测值介于二者之间,但不同方法计算结果所表现的分布规律基本一致,证明作者所提出的双圆盾构梁-弹簧模型可为双圆盾构衬砌结构的设计和施工提供参考依据.     

盾构隧道管片衬砌内力计算方法比较

针对广州地铁二号线三元里－越秀公署区间盾构隧道,采用弹性铰法和弹性地基梁法对管片初砌内力进行了计算,并与自由变形圆环法的计算结果作比较,得出一些对设计有参考价值的结论。     

盾构隧道管片衬砌内力计算方法比较

针对广州地铁二号线三元里～越秀公园区间盾构隧道 ,采用弹性铰法和弹性地基梁法对管片衬砌内力进行了计算 ,并与自由变形圆环法的计算结果作比较 ,得出一些对设计有参考价值的结论。     

盾构施工同步注浆效果模拟研究

文章结合深圳地铁五号线区间隧道百鸽笼站—布吉站区间隧道的具体情况,进行三维数值模拟,分析管片安装前后拱顶的位移情况和管片的内力,以及模拟施工过程中应力释放对拱顶、边墙和仰拱处位移和管片内力大小的影响程度。     

拼装方式对大断面越江电力盾构隧道 结构内力的影响

针对大断面电力盾构隧道穿越长江时管片拼装方式对隧道结构内力影响显著的问题,以苏通GIL综合管廊工程盾构隧道衬砌结构为研究对象,利用梁-弹簧模型模拟管片结构,采用荷载-结构模型计算管片结构荷载,对不同拼装方式下衬砌结构力学行为进行研究,分析了拼装方式对输电盾构隧道结构内力的影响效应。结果表明:错缝拼装控制管片结构内力,通缝拼装控制管片变形量; 通缝拼装的受力性能要优于错缝拼装,但通缝拼装的变形更大,在施工时要根据使用要求进行选择,同时管片结构力学行为在不同拼装方式下是不同的,与封顶块的位置、错缝角度、目标环的环向和纵向接头的位置有关; 拼装方式对管片最大变形量、最大正弯矩、最大负弯矩影响较大,对管片最大轴力影响较小; 在错缝拼装时,尽量避免错缝角度为180°,最理想的错缝角度在32.7°～81.8°之间; 所得结论可为输电盾构隧道管片拼装方式的选择提供借鉴和参考。     

软土地层地铁盾构通用环管片结构设计研究

根据国内外盾构的设计理论和经验,针对宁波长三角软土地区盾构通用环管片设计进行了详细的探讨和分析。首先研究了管片的分块、封顶块位置、管片内径、厚度、环宽、楔形量、榫槽、连接方式、组装方式、防水等构造设计的原理以及经验;然后又详细的介绍了目前盾构管片的结构内力分析方法,并采用修正惯用法进行宁波盾构管片的内力分析,根据计算分析结果结合国内外管片配筋经验,详细的介绍了宁波盾构管片配筋原则和理念,希望能够为国内外地铁设计同行提供借鉴。     

石家庄地铁盾构隧道管片结构设计计算研究

管片是盾构法施工中隧道的重要组成构件,是控制隧道工程造价和隧道结构安全的重要因素。以石家庄地铁1号线某盾构区间为例,通过运用目前国内外地铁盾构区间管片设计中常用的计算理论——修正惯用法和梁-弹簧模型法,进行盾构管片的内力分析。结果表明:结构配筋数量主要受裂缝宽度的控制;修正惯用法计算结果受整体折减系数影响较大,其计算结果偏保守。     

混凝土管片内力分布的解析和数值模型比较研究

为探究混凝土管片内力的分布特点,以北京地铁10号线盾构隧道为例,分别利用惯用法和有限元方法对管片内力进行计算,并且对两种方法的管片内力分布比较分析。研究结果表明,两种方法得到内力在各截面的变化趋势基本相同,相同截面内力值有一定差异,不同管片内力的模型直接影响着管片内力计算的精度。     

框架结构中整体式单向板按塑性内力重分布理论的计算

本文对纯框架结构中整体式单向板,按塑性内力重分布理论进行了全过程的分析与计算,得出了弯矩计算系数。并根据材料图给出板的配筋构造要求,可供设计施工人员参考。     

水压对输水隧道管片内力的影响

以上海青草沙过江输水隧道工程为背景，在已有惯用修正法的基础上，分别对输水隧道在外水位处于管片断面上和在检修排水过程中内水位处于管片断面上时的管片内力解析解进行了理论推导，并运用推导的结果对青草沙输水隧道中典型的几个管片断面进行内力计算，确定了在正常运营和检修过程中结构的最不利位置及工况。     

荷载横向分布计算方法对主梁内力的影响

在进行桥梁活载内力计算时,大多用到荷载横向分布系数。采用不同的方法计算荷载横向分布系数时所得的结果存在差异,从而对主梁内力产生影响。为了解这种影响的结果,通过对不同横向分布系数计算结果的比较分析,得出在适用条件许可的情况下,无论利用何种方法计算横向分布系数,所得结果对主梁的最终内力影响不大。     

高层建筑转换层厚板风力分析和配筋设计程序TBPL及工程应用

介绍 高层建筑转换层厚板内力手配筋设计程序ＴＢＰＬ的编制原理、程序功能及特点。通过工程实例的应用表明,该程序计算结果合理,完全可以满足转换层厚板内力分析计算的要求,并可给出配筋计算结果。     

地铁盾构隧道管片受力分析

盾构管片接头刚度系数一直是影响盾构管片设计计算结果正确性的直接影响因素。通过建立盾构管片及弯曲螺栓的三维非连续介质模型,以及设置合理的管片接头接触模型,消除了接头刚度系数对计算结果的影响。对盾构管片在实际荷载作用下的受力与变形情况进行研究。研究表明:管片拱顶与拱底接头向内侧张开,两侧拱腰接头向外侧张开。非连续介质模型中,盾构管片的分块拼装形式以及管片间连接螺栓单元的设置改变了管片环的整体刚度,管片接头附近出现了不均匀的波浪形云图。相对于惯用法模型,三维非连续介质模型的轴力值在接头处有明显突变,并且其最大正弯矩值小于惯用法模型计算结果。两种计算方法得出的最大负弯矩值相差不大,本次研究取得的成果对盾构管片设计工作有一定的参考价值。     

钢筋混凝土受弯构件简化速算法

对等截面竖向对称荷载下钢筋混凝土受弯构件的内力及配筋计算公式进行了归纳和简化,结构设计人员可不借助任何计算工具,只需记住一些简单的系数或简化公式,即可迅速估算出构件的内力和配筋,应用起来十分方便。     

层状围岩中管片衬砌受力特征的模型试验研究

深部层状围岩结构强度具有各向异性特点,此类地层中修建盾构隧道,管片衬砌易受偏压作用,对结构安全构成挑战。开展层状围岩与盾构管片衬砌相互作用关系的相似模型试验研究,研究不同层理倾角下管片衬砌壁后围岩压力、管片衬砌内力和变形分布规律。研究结构表明:管片衬砌受力和变形特征受层理面控制明显,管片衬砌受力极不均匀,弯矩、轴力和变形呈现非对称分布;管片衬砌壁后围岩压力最大值集中在强度最弱的层理面法线方向,该方向上管片衬砌的弯矩最大,轴力最小,变形最大;层理倾角对管片衬砌的受力和变形影响显著,层理倾角不仅影响管片衬砌壁后围岩压力分布形状还影响其量值大小;均质地层中,管片衬砌裂缝主要出在封顶块接头处和其他环向接头处,层状地层中管片衬砌裂缝出现位置受接头位置影响减弱,而受层理倾角影响明显,管片衬砌裂缝出现位置主要集中在层理面法向。研究结果对层状围岩中修建盾构隧道的支护结构型式设计具有一定参考价值。