浅埋偏压大断面隧道套拱暗挖段优化方案

低山、丘陵区隧道受所处地形地貌条件限制,洞顶部分往往不可避免处于地表沟谷等不利地形中,给隧道施工带来技术难题和安全风险.传统防护方案采用对称套拱来加强处于地表附近洞身段支护,这种支护方案从结构受力考虑合理,但不等于最优方案.本文以横岭隧道工程为例,结合地质条件优化设计,采用不对称式套拱支护方案,减少了开挖量和边坡防护量...     

考虑轴向变形的合理拱轴线的有限元优化

通过对拱圈竖向坐标的调整,以减少弯矩使拱轴线趋向于最理想化的优化方法,利用有限元方法,计入轴向弹性压缩对大跨径拱桥的影响,对拱轴线进行合理的优化,并通过算例计算分析,表明此法是可行的,并提出在大跨度拱桥拱轴线的设计中应考虑拱圈弹性压缩变形的影响。     

考虑几何非线性的新型索拱桥拱轴线优化

鉴于新型索拱桥存在明显几何非线性的力学特点,针对已有拱轴线迭代优化方法收敛性不好的问题,提出在主拱圈为两铰拱的索拱桥有限元模型基础上,进行几何非线性的拱轴线迭代优化方法,以解决考虑几何非线性的超大跨径索拱桥拱轴线迭代的收敛性问题。以跨径600m索拱桥作为算例,验证方法的有效性及收敛性。算例结果表明,与仅考虑线性迭代相比,考虑非线性迭代后的主拱圈弯矩分布更合理,最大正弯矩小35%,最大负弯矩小17%,主拱圈应变能小23%;收敛性分析结果表明,该方法比主拱圈为无铰拱有限元模型方法收敛性能更好,不同的初始拱轴线均能收敛于稳定的结果。     

偏压连拱隧道施工过程的优化研究

采用ANSYS V5．61版有限元分析程序对云南元磨高速公路桥头隧道采用的施工过程进行了二维有限元分析，其中模拟了3种开挖顺序，获得了偏压连拱隧道在采用不同开挖顺序施工时各阶段围岩的应力、应变状态、地表沉降以及隧道支护结构中的内力变化情况，通过对比、分析，并和现场景测资料相比较，得出一些有益的结论，为云南元磨高速公路连拱隧道采用的施工方法提供了科学依据与技术指导。     

用弹性力学理论分析合理拱轴线

本文从弹性力学的角度用极坐标应力函数法求解出了无铰圆拱在径向均布荷载作用下不考虑荷载引起的轴向变形情况的应力及内力弹性解,从而证明了结构力学中拱在径向均布荷载作用下,合理轴线为圆弧、轴力为常数的结论是正确的,并讨论了超静定圆拱在径向均布荷载下考虑轴向变形的弹性计算方法。     

Ⅲ级围岩超大断面隧道最小合理净距研究

交通运输业在我国经济社会发展中起着重要作用,属于基础建设工程.伴随着交通物流行业的迅猛发展,在道路建设中,超大断面隧道建设日益受到工程师的关注与青睐.目前,我国超大断面隧道的建设任务持续增长,但对于如何判定双洞超大断面隧道的最小合理净距,相关规范并不明确.因此,在明确最小合理净距的概念及其判断标准的前提下,依托某隧道工...     

有限元方法对拱桥拱轴线优化的研究

提出了通过确定设计变量,状态变量和优化准则,以有限元方法迭代计算求得最优的拱桥拱轴线的方法,最后,给出工程算例,表明文中的算法较好地改善了拱的受力状态。     

断面扁平隧道结构套拱加固效果分析

结合浙江白阳山隧道采用塑性损伤与扩展有限元模型研究了扁平型隧道结构损伤演化机制与裂缝扩展规律,分析了叠合式套拱结构加固效果.研究表明,偏压荷载作用下,隧道破坏过程可分为弹性变形、左拱腰内侧开裂、左拱腰外侧压屈、钢筋屈服4个阶段,裂缝呈现出快速延伸、缓慢扩展以及快速张开的行为机制.取达到原结构破坏荷载的50％进行加固时,...     

基于节点应变能灵敏度的拱轴线形状优化

结合两个算例,研究了基于节点应变能灵敏度拱轴线选择的方法,指出根据节点应变能灵敏度进行结构形状优化,降低了结构应变能,改善了结构的综合性能,达到了更加合理的结构形态。     

偏压双连拱隧道信息化施工与仿真分析

针对湖南一高速公路偏压双连拱隧道进口段埋深浅、地质条件复杂以及隧道结构受力复杂等情况，对隧道典型断面的拱顶下沉量、中墙顶部位移和收敛位移进行现场监控量测，结合隧道开挖情况和工程地质条件分析其发展规律和产生原因，给设计和施工反馈围岩变形信息，指导现场施工。同时，对隧道的施工全过程进行有限元仿真模拟分析，把有限元计算结果与现场监测数据进行比较，结果表明二者反映围岩位移的变化规律是一致的，能够动态地指导偏压双连拱隧道全过程施工，确保施工安全。     

隧道单侧扩建跳槽式开挖方法合理槽宽的确定

随着交通量的日益增加,原有隧道的容量已经不能满足需求,需要在原有的隧道的基础上进行扩建。本文根据隧道扩建的自身特点,建议采用“跳格掏槽,间隔爆破”的扩建方式—跳槽式开挖。从跳槽开挖产生拱效应的机理及力学特性入手,分析了在隧道埋深一定的情况下,通过合理拱轴线模型,得出了隧道扩建跳槽式开挖合理槽宽与预留间隔长度计算公式。结合重庆渝州隧道的扩建工程,确定了该浅埋隧道扩建跳槽开挖的合理掘进长度与预留间隔长度。     

城市大断面暗挖隧道先拱后墙法施工技术

对重庆轨道交通六号线江北城车站1#风道A型断面暗挖隧道先拱后墙施工方法进行研究,探讨了先拱后墙法在城市地铁大断面隧道质量、安全方面控制措施,为同类工程提供价值参考。     

基于压力拱理论的双洞隧道最小净距弹塑性分析

双洞隧道最小净距的研究对隧道工程建设有重要意义,本文应用压力拱理论对双洞隧道最小净距进行弹塑性分析,根据拟建的双洞隧道的物理模型及隧道中间岩柱的受力模型,得到双洞隧道最小净距公式,通过控制变量,分析公式中各物理参数对隧道最小净距的影响大小关系,即:隧道埋深和土层重度的增大会使双洞隧道最小净距承非线性增大;内摩擦角、粘聚...     

浅埋双连拱隧道中墙的合理选用

双连拱隧道的中墙是结构受力的关键构件,又对隧道防排水有较大影响,因此,合理选用中墙形式至关重要。通过建立双连拱隧道的三维有限元模型,模拟了不同围岩级别条件下浅埋双连拱隧道不同中墙形式的力学行为,得出了中墙的基本受力规律,提出了不同围岩级别条件下修建浅埋双连拱隧道所采用的合理中墙形式,为双连拱隧道的中墙设计提供依据。     

隧道横断面合理轴线的优化设计

本文提出的隧道断面合理轴线的确定方法,并不涉及繁重的内力计算,而是从合理拱轴的概念出发,用三次样条函数来描述断面的合理轴线.它与传统的设计方法所提出的常见断面相比较,受力与变形均有明显改善.     

大断面小净距公路隧道现场监测分析研究

针对大断面小净距隧道的特点,对福建省鹤上隧道进行地表下沉、围岩内部位移、洞周收敛、拱顶下沉、围岩压力、衬砌内力等项目的监测工作。基于监测结果,分析该隧道围岩和支护系统的变形及受力特点,指出小净距隧道开挖影响的时空范围和隧道衬砌支护的最佳时机,并为支护体系的优化提供依据。研究结论可为类似条件下工程的设计、施工和监测提供借鉴。     

大跨度展翅拱桥拱轴线的优化与选型

在计算大跨度展翅拱桥的过程中,拱顶与拱脚无法同时达到理想效果。本文采用了一种新的组合线形作为拱轴线,从而满足工程需要,并进行了二次抛物线、不同m值悬链线与组合线型的受力分析与比较,在数据上确保设计的合理性。该文为组合线形做了开拓性工作,并为其推广应用提供了经验。     

偏压连拱隧道室内模型试验与分析研究

室内模型试验是研究连拱隧道围岩变形特性及压力分布模式的一种有效手段。依托某高速公路偏压连拱隧道的1:50室内模型试验,由快速直剪、单轴抗压试验确定隧道围岩、隧道初次衬砌及中墙的材料配比。对于Ⅳ级围岩得到的配比为:重晶石粉:砂:浆糊(水:小麦淀粉=1 000∶50)=12∶2∶2.1;对于隧道初衬及中墙得到的配比为:水:石膏:重晶石粉=0.65:1:0.06。根据该配比配制连拱隧道模型材料并进行连拱隧道开挖及中墙施作。将模型试验与数值模拟的结果进行对比,表明该材料配比能够很好地模拟连拱隧道的力学特性,可以较好地应用于连拱隧道室内模型试验。     

基于强度折减法的小净距隧道合理净距的探讨

由于连拱隧道的工程造价、施工难度、施工周期均比双线隧道大得多,所以在工程中产生了一种新的结构形式——小净距隧道。在小净距隧道的设计过程中,中间岩柱的宽度对于隧道的稳定性和工程整体造价有着相当大的影响。影响小净距隧道合理净距的因素很多,比如围岩级别、结构形式、施工工艺等。使用传统的力学计算法和力学试验,很难得出综合各种因素的计算结果,采用有限元模拟的方法和强度折减弹塑性有限元方法则可以计算各种复杂情况下围岩的应力、变形、塑性区分布等情况,从而确定小净距的合理净距。     

青岛地铁大断面隧道双侧壁和大拱脚施工技术

介绍了青岛地铁一期工程3号线大断面隧道施工中双侧壁和大拱脚施工技术的应用,分析了施工中遇到的问题和解决方法,并总结了施工经验,对以后大跨度隧道,尤其是城市地铁大跨度隧道和软弱围岩的洞口施工能起到很好的借鉴作用。