高压富水地层中隧道衬砌结构设计方法探讨

针对隧道采用"以堵为主,限量排放"的防排水措施后,衬砌外水荷载的计算,以及排水系统排水能力大小对衬砌外水荷载的影响进行了探讨.研究表明当衬砌背后排水系统的排水量大于注浆加固体渗入水量,外水荷载对衬砌的影响大大减小,从而可使所设计的衬砌厚度明显减小.并据此设计了梨树湾隧道深埋高水位地层的衬砌结构.现场对衬砌应力的实测数据证明了这一方法的合理性.     

麦积山隧道衬砌结构安全性有限元分析

利用ANSYS有限元分析软件,分别对某隧道变厚度衬砌结构与等厚度衬砌结构的内力进行计算和分析,结合公路隧道设计规范给定的极限状态方程,分别计算出强度安全系数,并进行对比分析研究衬砌厚度变化对其安全系数和结构稳定性的影响,为类似隧道设计施工提供科学依据。     

某铁路隧道明洞衬砌加固安全性分析

为研究隧道明洞衬砌加固对衬砌结构位移和内力的影响,以福建省某隧道为工程背景,通过有限元数值模拟方法对围岩卸载不注浆和卸载注浆两种加固方案进行比较,分析衬砌结构的位移变化规律,并对衬砌结构承载力安全性进行验算。研究结果表明：注浆后隧道沉降数值大幅减少,约为注浆前的一半;通过理论论证可知两种工况下所选衬砌类型满足加固后的承载力要求,衬砌裂缝宽度符合有关规范要求。     

高速公路隧道衬砌厚度安全性分析

以某高速公路隧道为背景，针对其衬砌厚度低于设计值的情况，建立荷载结构模型，通过弹塑性有限元分析方法，计算衬砌的结构内力及其强度安全系数，提出了衬砌厚度变化对其安全系数、结构稳定性的影响。     

特长山岭隧道衬砌监测及模拟研究

 在新奥法的隧道设计理念中，现场的监控量测工作是必不可少的重要组成部分。监控量测不仅能准确反映围岩的稳定性，而且通过对监测数据的分析及在此基础上的数值模拟工作，可以较好地优化隧道的衬砌结构，从而使动态设计、信息化施工成为可能。为实时掌握隧道施工期间的围岩变形和支护结构的受力特点，某特长山岭隧道进行以应力监测和位移监测为基础的全程监控量测工作。并以应力监测为基础，采用有限元软件对隧道衬砌结构在不同级别围岩中的受力状态进行模拟，以监测位移值做标准，对数值模拟结果的正确性进行验证。计算出不同衬砌结构在相应级别围岩中的临界荷载，以指导现场监控量测工作。从而保证隧道的施工安全并优化衬砌设计，为后续工程的设计提供指导。     

富水地层公路隧道衬砌背后空洞对结构受力的影响

 富水地层公路隧道衬砌背后空洞的存在恶化了其结构的受力状态,使衬砌易于开裂进而影响隧道的营运安全。研制外水压加载装置,该装置在二衬模型内部创造一个封闭的负压环境,通过控制模型内外气压差来实现外水压的等效加载,同时结合隧道–地层复合模拟试验系统开展几何相似比为1∶30的室内模型加载试验,全面研究不同位置空洞与不同外水压荷载共同作用下二次衬砌的受力分布规律及开裂特征。结果表明,衬砌背后存在空洞时的二衬的轴力与弯矩总体不再呈对称分布,不同位置空洞对衬砌结构的受力影响不同,空洞附近区域的衬砌内力变化最为显著;无论空洞位于何位置,随着外水压力的增大,二衬轴力及弯矩均大致呈线性增大趋势,空洞附近区域的轴力及弯矩增大速度明显大于二衬其他部位;偏心距则随外水压的增大而减小,水压超过150 kPa后基本不发生变化;相同外水压下,加宽带二衬轴力与弯矩明显大于三车道,分布及变化规律则大致相同;应力场为竖直主应力场时,外水压下左边墙空洞对于衬砌结构的承载力影响最大,拱顶空洞次之,仰拱空洞最小;背后存在空洞的衬砌部位的裂缝数量及开裂程度明显大于其他部位。     

矩形隧道衬砌结构优化数值模拟分析

为提出合理的明挖法城市地下矩形隧道结构优化形式,建立了衬砌厚度和衬砌拐角优化后的荷载-结构力学模型,运用有限元软件对衬砌结构的内力和变形进行数值模拟分析。研究结果表明:当对衬砌结构厚度进行优化时,矩形隧道结构的最大变形值与衬砌结构厚度成反比;衬砌厚度减薄,对整体结构内力分布变化影响较小,但是在衬砌结构拐角处产生应力过大的现象。而对衬砌拐角处结构形式进行优化时,衬砌结构的变形量明显减小,整体结构变形分布较均匀,而产生水平位移最大值的位置出现"下移"的现象;衬砌结构形式的优化,使衬砌结构内力分布特征产生较大差异,对整体结构受力是有利的。因此考虑结构受力和使用空间等方面的要求,采用该种衬砌结构优化形式,不仅能够充分发挥衬砌结构的潜能,而且可以节约工程造价。     

火灾中铁路隧道衬砌温度场分析

以铁路隧道火灾为研究对象,采用ANSYS有限元分析的方法,对隧道衬砌温度分布进行了数值模拟研究。隧道火灾受热部位主要在隧道顶部,最高温度在1 000℃左右,火灾发生48 h后热量向山体扩散。隧道衬砌自然冷却到安全启封温度250℃以下需400 h以上。对隧道衬砌实施注水降温和通风散热是缩短启封时间的必要手段。     

火灾下隧道衬砌的安全设计

在考虑衬砌混凝土和钢筋在高温下的非线性以及非线性温度荷载曲线的基础上,有限元数值模拟计算可获得衬砌在火灾发生前后的内部荷载,并且由温度传播分析和非线性结构分析模型计算得到火灾中衬砌的承载能力.该计算模型考虑衬砌材料力学性能随温度升高而降低的应力释放系数以及围岩与隧道衬砌之间的相互作用.此计算与时间增量历史有关,即考虑不同燃烧时间段材料力学参数的改变.除给出此项目在奥地利境内火灾下一个隧道截面安全设计计算结果外,还在计算中考虑高温荷载以及由高温荷载产生的影响.计算结果可以更好地帮助理解隧道衬砌在高温下的力学行为,便于对隧道结构设计进行火灾条件下的设计校核以及制定隧道衬砌结构火灾安全设计规范,为隧道结构火灾安全方面的设计计算和研究提供参考.     

软岩隧道衬砌结构安全性评估方法分析研究

结合重庆礼让隧道石膏岩段工程,采用荷载-结构法计算分析二次衬砌内力变形特征,在此基础上采用FLAC~(2D)对该隧道进行数值模拟分析,通过对比不同方法的分析结果,并结合隧道衬砌结构的现场变形失稳情况,提出了一种在初支与二衬间施加缓冲区的方案并进行了数值模拟分析。     

砌体结构的抗震设计浅议

阐述了目前砌体结构抗震设计中存在的主要问题,结合现行规范,对砌体结构抗震概念设计、抗震计算及抗震措施进行了探讨,并指出抓好抗震设防地区砌体结构的抗震设计,是减轻地震灾害损失最积极、最有效和最根本的措施。     

谈房屋建筑砌体结构设计中的问题与抗震设计

简述了房屋建筑砌体结构的概念,对砌体结构设计中存在的设计不规范,不完善等问题进行了分析,并探讨了砌体结构设计中抗震设计应采取的措施,以及时发现砌体结构中的问题并有效解决,从而提高房屋建筑的质量。     

谈公路隧道消防给水设计

介绍了公路隧道消防给水系统常用的设计方案,阐述了低位转输水池和高位消防水池供水泵及减压设施的设置方法,并提出了消防设施的防冻保温措施,从而确保公路隧道的消防安全。     

超长平面砌体建筑结构设计问题及对策探讨

建筑设计实现建筑内部空间组合,建筑设计方案要有结构体系作为支撑才能实现。结构选型通过选择合适的结构体系保证造价经济合理保证建筑在后期使用中安全可靠。砌体结构材料来源广泛,多层建筑采用砌体结构比框架结构更为经济。复杂单体建筑通过设置变形缝,分隔成多个规则结构单体,有助于保证结构的安全可靠。砌体结构设计要选择合适的结构承重方案,并采取必要的抗震构造措施。     

多层砌体房屋抗震设计中有关问题的探讨

主要介绍了多层砖混房屋的主要震害特征、建筑结构布置和抗震构造要求,对影响砌体房屋抗震性能的因素进行了分析,从而满足抗震规范提出的"小震不坏,中震可修,大震不倒"的抗震设防目标。     

砌体结构设计要点

通过对砌体建筑的建筑方案、结构和地基基础设计要点以及相关设计规范条文的论述，提出砌体结构设计中应注意的问题，以达到控制设计质量的目的。     

砌体结构中悬挑构件设计初探

针对铰支结构模型不能准确反映挑梁约束环境的实际受力状态，从挑梁截面承载力入手，分析了正常使用极限设计时挑梁尾部下部砌体中裂缝产生的原因，提出一种新的弹性支撑计算简图，可以较为真实地反映挑梁的实际工作状态。     

浅析砌体结构常见裂缝的原因及防治措施

结合工程实例,介绍了砌体结构常见的裂缝,阐述了砌体结构裂缝产生的原因,并对砌体结构裂缝的原因进行了详细的分析,提出了防治砌体结构裂缝的具体措施。     

高压地下钢筋混凝土岔管的设计准则探讨

从地下钢筋混凝土岔管的位置选择入手，对高压岔管在内外水压下的工作状态和限裂设计问题进行了讨论分析，指出高压地下钢筋混凝土岔管应按透水衬砌理论进行设计，应以围岩在高内水压力作用下不会发生大的水力劈裂作为钢筋混凝土岔管可行性的依据。     

砌体结构设计中的几个问题

从研究汶川地震震害入手,探讨了砌体结构抗震设计时应注意的问题,具体对其平面、基础、构造柱及墙体加筋等设计要点作了论述,同时阐明了砌体结构的优点,以进一步推广应用。