不同厚度拱肋支护下软弱围岩力学响应研究

喷混凝土拱肋是软弱围岩加固中一种经济有效的支护手段,但其厚度还主要根据经验确定.为了揭示不同厚度拱肋作用下围岩力学响应规律,基于有限差分法对施工期某地下厂房软弱围岩在厚度分别为0.4-0.8m喷混凝土拱肋支护下的变形、 应力和屈服区等分布规律进行了对比仿真模拟.仿真结果表明:拱肋愈厚,围岩变形和塑性屈服区愈小;且拱肋厚度介于0.6-0.7m时,围岩塑性屈服区体积减小最明显,拱顶围岩部位主压应力值最大,此时能充分发挥围岩自承作用.本文的研究成果为合理确定喷混凝土拱肋厚度奠定了良好基础.     

加筋喷混凝土拱肋支护效应的数值模拟

挪威隧道施工法提出的加筋喷混凝土拱肋支护在国内外工程实践中被证明是一种经济、高效的软弱围岩支护结构。为更好地分析加筋喷混凝土拱肋对软弱围岩的支护效应,以挪威Finnfast海底隧道软弱围岩段为工程实例,结合围岩质量Q系统分类方法,利用有限差分法对比研究了采用和不采用加筋喷混凝土拱肋2种方案下软弱围岩的变形、应力分布规律及屈服区体积。研究结果表明加筋喷混凝土拱肋对软弱围岩具有良好的加固效果。     

大跨度无铰拱渡槽拱肋三维数值模拟研究

本文基于大型有限元软件ANSYS对大跨度无铰拱渡槽——英那河渡槽进行了三维有限元数值模拟计算,着重对风荷载、水压力、温度应力、混凝土收缩和徐变等荷载影响下的主拱圈的应力和变形进行了分析。得出:无铰拱主拱圈拱顶、拱脚及排架作用位置为关键受力部位;背风侧拱肋在满槽、温度升高时压应力最大;迎风侧拱肋在空槽、温度降低时压应力最小;通过对英那河渡槽拱肋最不利截面各个角点的应力分析,为拱肋的抗裂分析提供了依据。通过对风荷载作用下拱肋变形的分析,得出:满槽、空槽、温升、温降各工况拱肋沿风荷载方向变形几乎相同;在满槽、温度降低时拱肋竖向位移最大。所得结论为无铰拱渡槽的结构分析提供理论支持和实践经验。     

钢管混凝土拱桥拱肋灌注变形分析

利用接触面单元,模拟混凝土与管壁的相互作用,同时利用有限元软件的"单元生死"和"APDL语言编程"建立拱肋灌注混凝土的有限元模型,分析对称灌注及两边灌注高差为0.3 m0、.5 m和1 m三种情况下拱肋竖向变形的变化规律。结果表明:混凝土灌注进行到中部时,拱肋变形最大,应控制此时拱肋的变形量;不对称施工对变形影响重大,施工初期尤为突出,随着施工的进行,不对称施工偏差造成拱肋变形差异程度逐渐变小。     

大跨度渡槽拱肋浇筑技术在工程中的应用

廖坊水利枢纽灌区二期工程工期紧,大跨度拱式渡槽拱肋混凝土浇筑作为制约工期的关键工序施工难度大.通过施工方案比较,拱肋混凝土采用分3次7块、纵横对称的浇筑技术,创新了大跨度拱式渡槽拱肋建造方式.此技术减少了拱肋混凝土浇筑过程中的混凝土温度应力和入仓混凝土荷载引起的模板支架变形,保证了拱肋同心圆度满足设计要求,确保了拱式渡槽的施工质量,具有较好的推广应用前景.     

某钢管混凝土拱桥拱肋拼装力学分析

为了研究钢管混凝土拱桥拱肋拼装过程中拱轴线偏差引起的受力性能变化规律,利用大型通用有限元计算软件建立了某钢管混凝土拱桥拱轴线不同偏差的力学计算模型,分析了拱肋轴线在不同偏差时焊缝截面的内力和应力的变化规律,提出了对焊缝截面进行加固的技术措施,并建立了与加固前相对应的计算模型,通过计算及对比分析,提出了该拱桥施工时拱轴线允许偏差的合理范围,将计算结果与现行技术规程进行对比,验证了文中所提的加固方案是可行的。     

地震断裂带高铁大跨拱桥钢管拱肋的力学特性与施工技术

徐盐高速铁路徐洪河特大桥位于地震断裂带上,跨度为400 m(100 m+200 m+100 m)的预应力混凝土连续梁拱桥是目前国内同类型桥梁跨度最大的,200 m跨钢管拱肋施工是工程中重要的施工难题。为解决大跨度钢管拱肋施工问题,选取合理的施工方案,并验证其可行性。运用有限元分析软件Midas-Civil,建立拱肋支架法安装各阶段的有限元模型,分析各工况下结构内力和变形。结果显示:对钢管拱肋安装支架进行内力和变形分析,结构最大应力发生在跨中支架的中部,其值为58.9 MPa,结构最大位移发生在中部支架顶端,其值为横桥向8.3mm;分析钢管拱肋吊装各阶段工况结构的内力及变形,结构最大应力发生在两端第一根立柱底部,其值为97.8 MPa,结构最大位移发生在中部支架顶端,其值为横桥向20.7 mm;对支架最高单根立柱进行稳定性验算证实,立柱最大应力发生在立柱底端,其值为11.0 MPa,最大位移发生在立柱顶端,其值为横桥向19.1 mm,允许应力170 MPa、控制变形2H/1 000,各分析结果均满足规范要求。研究表明:200 m跨钢管拱肋采用支架法施工,在施工过程中安装支架强度、刚度及稳定性均满足规范要求,方案可行,且为同类型工程施工提供参考。     

地铁浅埋隧道初期支护变形侵限换拱施工技术

成都地铁18号线太平隧道为单线隧道,全隧岩体为V级围岩,隧道为进口向出口单向施工,采用矿山法施工,出口端为缓坡出洞,埋深5～10 m,洞段岩体为软弱土质围岩。在隧道施工到出口浅埋段时,左右线均出现沉降变形且变形较大,造成部分初期支护侵限二衬,现场对变形侵限部位的拱架进行了更换与加固处理。浅埋隧道软弱围岩初期支护侵限换拱加固后取得了良好的效果,最终监控量测结果证明:在进行初期支护支护换拱后,结构稳定,达到了结构安全要求,保证了隧道净空和二衬混凝土厚度。针对太平隧道软弱围岩段初期支护变形侵限换拱技术进行了阐述,可为类似工程提供借鉴。     

钢管混凝土连拱桥拱肋拆除施工控制关键技术及工程应用

大跨径危旧钢管混凝土连拱桥成桥拱肋内力复杂,拆除过程体系多次转换,连拱效应突出,且受外界条件影响十分敏感,施工风险高,为保证拆除过程的安全,有必要对拱肋拆除施工控制关键技术进行研究。文章以某桥为工程背景,拟定了拱肋变形、应力、临时索索力的拆除控制原则,制定了迭代仿真模拟计算方法,结合温度、索力参数敏感性分析结果和拆除过程的关键风险点,提出了拆除前拱肋刚度识别、拱顶打开应力监测与控制、全过程临时索索力检测和关键项目实施监测技术等四项措施。依托工程按照文中提出的施工控制技术顺利完成了全桥拱肋的拆除,实施效果良好,可为类似工程提供参考。     

大跨度拱肋模板施工控制措施

跨度长、矢高大的拱式结构在一次浇筑成型时,拱式模板受到外力的作用下会产生向上的位移,因此,拱式结构对模板及其加固体系有很高的要求。该文介绍了旗岭渡槽拱肋模板加固的施工控制措施。