厦门海底隧道明洞沉降变形与结构安全性分析

厦门海底隧道翔安端明洞,在未填土情况下,不均匀沉降引起明洞结构出现多处环向张拉裂缝.按设计要求,该明洞顶部要回填10 m多的回填土,填土荷载势必对明洞结构安全有所影响.运用有限元软件ANSYS10.0,采用结构-荷载模型,假设隧道为空心弹性地基梁结构,计算出纵向弯矩后,确定结构安全系数.采用自重加载试算得到不同里程的基底抗力系数,对回填土9.1 m后明洞结构受力进行计算.计算结果表明明洞结构整体变形和差异变形都进一步增加,整体变形达到64～147 mm,最大差异沉降达到83 mm.回填土完成后明洞结构系数为1.975,略小于规定值2,考虑到计算误差和模型偏于保守,可以认为回填土后明洞结构是安全的.     

公路隧道明洞结构计算方法

简单介绍了公路隧道明洞结构的建模方式和荷载组合工况及截面验算方法,并结合具体工程实例进行了计算和分析,得出了有益的结论,为工程设计提供了一定指导。     

用响应面方法分析铁路明洞结构荷载效应

在进行结构可靠性分析中,荷载效应的统计特征分析是一个比较复杂的问题,特别是地下结构由于所处环境的复杂性,迄今尚在探索中。本文引进了有限元响应面方法以,在调研收集资料的基础上,得到各基本随机变量的统计特征,然后用响应面方法分析得到了明洞结构荷载效应的数字特征。结果表明:本文引入的有限元响成面方法具有计算简单,粘度较高、速度较快等优点。     

基于土压力集中效应的超厚填土明洞荷载计算方法研究

随着高速铁路进入山区城镇,面临着高填、深挖,与市政或城区规划结合建设的问题,出现了超厚填土明挖隧道的案例,目前规范中没有针对超厚填土明洞土压力的计算方法,其荷载标准和计算取值无经验可循。本文依托某超厚回填土铁路明洞隧道,通过数值仿真及现场试验对竖向土压力变化规律及影响因素进行了分析和研究,得出结论如下:(1)回填土荷载不仅与填土高度有关,而且同结构和土体刚度相关;(2)通过土压力的影响因素及作用机理分析,明确了洞顶平面内外土柱沉降差为土压力的关键影响因素;(3)提出明洞竖向土压力大于洞顶土柱重量的土压力集中效应规律,证明了洞顶内外土柱沉降差对明洞产生了附加土压力;(4)提出了指导设计的土压力集中系数变化曲线及土压力计算公式。本研究成果可为明挖隧道结构设计和施工提供借鉴。     

偏压隧道明洞段初步设计浅析

以汶川至马尔康公路L2比较线米亚罗隧道为研究对象,针对米亚罗隧道土质高边坡偏压的地形、地质情况,以及明洞段隧道的结构特点提出围岩压力计算公式,并采用荷载-结构模型对隧道衬砌受力状态进行有限元计算,分析隧道衬砌的安全性和稳定性,提出参考建议.     

某明洞基础设计探讨

文章通过一桩板结构处理明洞段软土地基的工程设计实例,分析了桩板结构与上部明洞结构共同作用时的受力特点,按简化计算方法进行了承台板的配筋设计,提出了类似工程设计中可以进行优化的地方和结构施工中的一些注意事项。     

预应力砼结构的当量荷载计算

本文提出了后张预应力在砼结构中产生的当量荷载的计算方法。推导了等代预应力对结构作用的等效荷载和当量荷载，揭示了等效荷载与当量荷载的区别与联系。对于沿连续布置预应力筋范围内构件截面有变化的结构，用当量荷载等代预应力效应，计算方法简捷，计算结果正确。     

预应力混凝土结构的当量荷载计算

本文提出了后张预应力在混凝土结构中产生的当量荷载的计算方法。推导了等代预应力对结构作用的等效荷载和当量荷载，揭示了等效荷载与当量荷载的区别与联系。对于沿连续布置预应力筋范围内构件截面有变化的结构，用当量荷载等代预应力效应，计算方法简捷，计算结果正确。     

工程边坡失稳处治中的仿真模拟技术应用实例

对一大型工程滑坡，采用了抗滑桩加箱型抗滑明洞整合支持结构，应用仿真模拟技术对支挡结构及其施工过程和边界条件及其变化过程进行模拟，对结构的受力动态建立模型，进行分析计算，并将分析计算结果应用于工程设计和施工之中。     

黄土地区高填土明洞土拱效应及土压力减载计算

 基于涵洞减载基本原理,结合明洞结构特点,通过室内缩尺模型试验,研究不同减载方案下高填方明洞土压力随填土高度变化的规律及土拱效应。试验结果表明,随着填土高度的增加,土拱效应逐渐显现但不稳定,使明洞顶土压力小于理论土压力。根据明洞顶土压力变化规律及明洞减载结构力学模型,利用朗肯土压力理论,提出铺设单层土工格栅减载结构土压力计算公式,包括格栅顶部土柱土压力、格栅底部土体支撑力、明洞顶土压力的计算公式,并针对实际工程中广泛采用的多层土工格栅结构类型,推导其明洞顶土压力的计算公式。结合现场明洞试验,证明土工格栅减载的良好效果及本文计算方法的准确性,可为高填土明洞顶土工格栅减载结构设计及施工提供理论参考。     

公路隧道围岩压力研究与发展

由于岩土体性质、地应力、边界条件、施工过程等方面的复杂性和随机性,使得公路隧道围岩压力的确定或计算变得十分困难.近百多年来,国内外的学者不断地结合新工艺、新技术,从不同角度出发对其进行了深入的研究,从最初的松动压力到现在的形变压力、从经验公式法到反分析预测法等,取得了不少有价值的成果.但随着近年来公路隧道的结构越来越复杂、断面越来越大,现有的这些围岩压力的计算方法已很难满足其建设的需要,发展更加合理的围岩压力计算方法已经成为一种迫切的需要.作者首先对经验公式法、理论计算法、现场量测法、模型试验法和反分析预测法等围岩压力计算方法的研究和发展进行分析和评价,指出这些方法中普遍存在的问题.在此基础上对我国公路、铁路隧道中经验公式的适应性和适用性进行了重点讨论,旨在为公路隧道围岩压力计算的研究和发展提供借鉴和参考意义.     

千秋关隧道结构设计计算

针对千秋关隧道的特殊地质条件,结合同济曙光公路隧道模块、有限元分析模块进行了结构的设计和计算,计算分别采用地层结构法和荷载结构法进行,两种计算结果均表明结构合理、安全。     

基于水-土完全耦合的地面沉降计算方法研究

水-土耦合模型是地面沉降计算模型的一种。现有的水-土耦合模型存在精度低或计算工作量大等缺点,在国内外地面沉降数值模拟与预测中的应用受到限制。本文对水-土完全耦合理论的控制方程离散化,基于Biot理论的有限单元法(FEM)对平衡方程离散化,采用有限差分法(FDM)对连续方程离散化。在此基础上,采用在FORTRAN平台上开发的二维、三维有限元-有限差杂交计算程序得到解析解,并与计算值对比验证,结果表明两者基本吻合,证明本文基于水-土完全耦合地面沉降计算方法的合理性。     

公路隧道电力电缆设计探讨

从电力电缆选择的几大要点出发,以山西西陵井隧道电力电缆设计为例,详细论述了公路隧道供电中高低压电缆的正确选择方法,并进行了分析计算,从而使隧道电力电缆截面选择更加合理。     

考虑渗透性的水–土压力计算方法

在弱渗透性黏性土中,水–土压力的计算采用“水土分算”还是“水土合算”一直是学术界和工程界有争论的问题。上述两种土压力计算方法只考虑了极端情况,没有充分考虑土体的物理特性,计算结果差异很大。笔者根据不同土具有不同渗透性这一基本物理特性,提出考虑渗透性的水–土压力计算方法,该方法概念明确,适用范围更广,可以实现从无黏性土到黏性土的水–土压力计算且具有连续性 ,最后通过算例验证了该方法的合理性。     

隧道敞开段的结构验算与分析

对猎德大桥系统工程北延线金穗路~黄埔大道节点第一标段金穗路节点金穗路隧道敞开段的结构安全进行了验算,并对计算结果进行了分析与总结,为进一步研究隧道敞开段的结构设计提供了参考依据。     

隧道施工中基坑支护桩的设计和施工

以广州康王路——上下九路隧道为例，从计算理论及模型、结构配筋等方面，介绍了工程支护桩的设计，并详细阐述了支护结构的施工要点及质量控制措施，经实践证明，整个支护结构的施工效果良好。     

大跨度公路隧道设计与施工技术及其发展趋势

主要针对大跨度公路隧道的设计与施工展开论述,对国内外大跨度公路隧道设计和施工方法进行了较为详尽的阐述,并对大跨度公路隧道动态施工过程进行仿真模拟研究,最后分析了大跨度公路隧道的发展趋势,对大跨度公路隧道建成后的运营与维护具有重要意义。     

高速公路隧道施工对既有铁路隧道的影响分析

以重庆绕城高速公路施家梁隧道工程为例,通过模拟隧道的三维空间数值计算,分析了新建公路隧道施工对既有铁路隧道的影响,确定了铁路隧道的影响范围,并对影响范围内的结构进行了内力检算和安全度评估,结果表明：隧道结构安全系数满足规范要求。     

公路隧道围岩稳定性分析与支护

对力学分析方法、人工智能法、围岩分类法三种公路隧道围岩稳定性的研究方法作了介绍,研究了公路隧道围岩稳定性的影响因素,总结了公路隧道的支护方法及注意事项,为公路隧道的建设提供安全保障。