基于整体模型的预制拼装综合管廊节段接头抗弯性能分析

城市地下综合管廊纵向接头对于管廊整体稳定与正常使用有着重要影响，近年来随着我国基 础设施建设的不断完善与加强，综合管廊的结构与形式随之更新发展，其中以预制拼装综合管廊为主。 为分析该类管廊接头的抗弯性能以及接头变形情况，以平潭某综合管廊工程为背景，采用ＡＢＡＱＵＳ软件 并通过三维有限元法对预制预应力综合管廊的接头受力情况进行分析，研究管廊接头在竖向荷载作用 下的破坏过程，通过对预应力钢筋与普通钢筋的应变、接头变形情况、荷载与挠度的变化关系以及接头 抗弯刚度等方面的分析，分析结果可以作为管廊的设计与实际应用的参考。     

基于Midas软件的预制拼装管廊变形规律研究

通过Midas Gen有限元模拟软件对地震荷载、车辆荷载、不均匀沉降及单侧开挖等不同工况下的预制拼装管廊进行了模拟研究,以期揭示预制拼装管廊在不同工况下的结构受荷变形规律。研究表明,地震作用下管廊的X向位移主要发生在管廊的顶板处,Z向位移主要发生在左舱道。不均匀地质条件及水土压力,车辆荷载对管廊的竖向位移影响不大。双舱预制拼装管廊的的最大位移点位于左舱的中部顶板处。在管廊单侧开挖工况下,受力侧侧墙底部节点最容易发生破坏,但结构位移值较小,说明单侧开挖工况下对于双舱预制拼装管廊的刚度要求较低。     

基于反应位移法的分片预制装配式综合管廊抗震性能分析

为探讨分片预制装配式综合管廊的抗震性能，在总结国内外综合管廊抗震分析方法的基础上， 以山东某实际工程背景，基于反应位移法采用有限元软件 ＳＡＰ2000建立相应的数值模型，对该综合管廊 进行抗震设计分析与验算，并分析多种荷载组合工况对该结构内力大小及其分布的影响规律。结果表 明:多种荷载工况条件下，最不利弯矩、剪力主要集中分布在侧墙与顶板之间位置；管廊通常可直接按照 荷载标准组合进行抗震设计，但对于高烈度地区，地震作用组合可能起控制作用；分片预制装配式综合 管廊在设计拼接截面处受力较小，有利于预应力筋的连接布置，而角部控制截面承载能力经验算亦满足 设计要求。     

竖缝对风力发电机组装配式混凝土塔筒结构特性的影响分析

预制装配式混凝土风机塔筒是将塔筒沿高度分成若干环段,每环段等分成若干片运输便利的预制混凝土构件,再由环片拼装形成整体,并通过预应力锚固体系和环向连接件保证整体性能的新型塔筒方案。该方案具有预制构件尺寸可控、施工便利、现场安装简易等优势。文章采用ANSYS有限元软件,研究竖缝对预制装配式混凝土塔筒结构特性的影响,结果表明:预制装配式混凝土塔筒竖缝对风机塔架整体结构的固有频率影响较小,但可导致结构受力不均匀而引起局部环向拉应力偏大;合理的纵向预应力体系有利于装配式塔筒的竖向和环向受力;竖缝缝面通过环向连接件可以实现环向结构的整体性。     

钢筋砼管片选型与管廊应变关系研究

预制拼装的施工方法在地下管廊建设中得到广泛应用,地下管廊建设中普遍涉及到选择预制砼管片预制强度问题。采用现代计算机数值算法进行砼管片预制规格与管廊洞室周边围岩变形关系研究,主要选择两种不同规格的砼预制管片进行支护计算,通过对生成的位移云图进行分析比较。结果表明：规格高的砼预制管片能够显著改善管廊洞室周边围岩的收缩变形趋势。根据分析结果建议对管廊洞室施工建设遇有类似地层特点的洞室支护,应采用高规格C50砼进行管片预制,其它力学性质类似地层可参考执行。     

大型网架结构提升施工可靠性数值分析

某大型钢网架结构采用分段拼装、扒杆整体提升的施工方法,以该结构的施工安全性为研究对象,建立网架结构整体数值模型,利用有限元软件对网架及扒杆进行不同工况下的结构受力及变形进行了详细的分析,并估算了结构板在施工过程中的可靠性。计算结果表明:大面积大跨度网架结构采用地面分段拼装、拔杆整体提升的方法是安全可行的,研究结果为网架结构安全施工提供了理论依据。更多还原     

预制节段拼装箱梁长期变形性能研究

采用混凝土徐变理论,在整体浇筑桥梁长期变形计算模型的基础上,结合混凝土龄期效应的分时步计算法,推导出预制节段拼装箱梁的长期变形计算模型。此模型考虑了预应力损失引起的滞后弹性变形,在时间划分的足够细的情况下计算准精度较高。最后,以南沙大桥引桥62.5m跨为工程背景,利用有限元软件Midas Civil,分析了混凝土收缩徐变对南沙大桥引桥长期变形性能的影响。结果表明,所建模型可为预制阶段拼装箱梁长期性能的数值分析提供了一定的理论依据。     

预制装配式管廊受力性能试验研究

以实际工程为背景,为比较预制装配式管廊和现浇管廊的力学性能差异,制作了普通管廊和采用预应力连接的预制装配式管廊足尺模型。根据管廊所受实际荷载采用静力试验方法研究装配式综合管廊和普通管廊的力学性能。探究加腋预应力钢棒连接下管廊和普通管廊的裂缝开展,破坏机制以及钢筋应力等力学性能,以验证预制装配设计的可行性。结果表明:两试件在荷载作用下裂缝发展均表现为顶板跨中弯压为主,装配式试件破坏荷载较普通试件小１４％;加腋区的存在减小顶板净跨,进而减小顶板竖向挠度。     

中国地下综合管廊产业化发展模式研究

正推进地下综合管廊建设是党中央、国务院为了适应国家新型城镇化建设、加快城市发展方式转型而部署的一项改善民生的重大任务,地下综合管廊是正在形成的新兴战略产业。相比欧美、日本和台湾地区,我国地下综合管廊建设尚处于起步阶段,没有形成市场化的投融资机制,管廊主体结构预制拼装技术以及智能监控、信息化管理等技术还比较落后。因此,研究、谋划综合管廊产业规划发展路线,建立有效的新兴产业的培育机制显得尤为重要。     

宽浅式渡槽预应力混凝土多纵梁叠合结构设计

结合南水北调中线左岸排水工程宽浅过水断面的预应力混凝土多纵梁渡槽结构设计,拟定了预制纵梁与现浇槽体形成整体的叠合结构方案。采用三维有限元数值计算方法,以全现浇结构为比较对象,分析了叠合结构在正常使用荷载工况下的截面应力和变形状况。结果表明:在自重作用下,叠合结构的纵梁反拱变形较小,底板基本处于无应力状态,利于长期空槽运行;在水荷载作用下,叠合结构与全现浇结构的受力性能基本相当,底板受力性能优于全现浇结构。研究成果可为同类工程设计提供参考。     

单舱及多舱六边形管廊结构的受力性能研究

为了解决矩形管廊受力性能较差、圆形隧道空间利用率较低的问题，根据自然界中蜂巢结构的优良特性，提出了一种新型的六边形管廊形式，并通过有限元对六边形管廊及其组合结构的受力变 形特性进行了深入研究。通过对比分析发现，六边形单舱及多舱管廊的受力及变形显著优于矩形管廊，且随深度及尺寸增加优势更加明显，弯矩和变形最大分别可减小 34%和 60%; 而在功能性方面，六边形管廊与矩形管廊接近，优于圆形隧道形式，空间利用率较好，便于多舱灵活组合。与已有双舱和四舱工程案例对比，六边形管廊的受力与变形性能均较好，且混凝土材料用量比矩形结构减小 4%～ 9. 8%。六边形单舱与多舱管廊结构在角点处容易发生应力集中，尤其是每个六边形的左右两侧角点位置内力较大，针对此受力特性，提出在两侧角部加腋的方式提高其受力性能，该优化方式对其有效利用空间的影响也较小。     

装配式框架预应力锚索支护结构及其承载特性

目前边坡支护工程多采用现浇框架预应力锚索支护结构,但是该结构面对快速应急的滑坡加固和边坡支护工程项目时仍存在工期长、机械施工不便等不足。对此,提出了一种新型等截面装配式框架预应力锚索支护结构,通过数值模拟、现场监测试验、理论研究等手段,深入研究了该结构的承载特性、关键施工技术。结果表明:新型装配式框架结构主要由等截面的预制梁和钢节点组成,该结构具有承载能力好、变形小、耐久性好等优点,对于边（滑）坡具有显著加固作用;虽然装配式框架结构与现浇框架结构都是主要是竖向受力,但是其相比于现浇结构,在面对快速应急的滑坡加固和边坡支护工程具有施工便利、工期短等优势;十字型和 Ｔ型预制钢节点主要由竖向的锚索位置和连接点受力,预制梁也是竖向受力,同时装配式框架连接处变形较大、较薄弱;给出装配式框架结构的施工流程和施工关键技术,该结构施工方便、工期短。以上研究为装配式框架预应力锚索支护结构应用施工提供科学依据。     

预应力混凝土预制Ｕ型梁道床板受力特性研究

轨道交通Ｕ型梁的道床板在列车活载作用下处于横向弯曲受力状态，且与两侧腹板形成开口 薄壁结构，受力较为复杂。为研究道床板横向弯曲、剪力滞效应以及腹板与底板连接处梗斜的应力状态 等受力特性，选取现场实际工程的预制Ｕ型梁，对道床板横向弯曲性能、剪力滞效应和梗斜处的应力状 态进行试验研究，并结合线弹性和非线性有限元计算分析结果，总结了预应力混凝土预制Ｕ型梁道床板 的受力特性，为预应力混凝土预制Ｕ型梁道床板的设计和施工提供借鉴。     

拼装混凝土桥面板型式对湿接缝抗弯性能的影响

预制拼装普通混凝土结构中湿接缝容易发生漏水、开裂等问题,威胁着结构的耐久性和安全性。为探讨不同接缝截面型式接缝板的抗弯性能,文章进行了预制拼装普通混凝土板现浇超高性能混凝土湿接缝的抗弯试验。结果表明:现浇超高性能混凝土与预制拼装普通混凝土之间的黏结强度较高;且超高性能混凝土湿接缝的抗弯拉强度明显高于预制拼装普通混凝土板;综合所有接缝试验模型各项性能,推荐采用菱形接缝板、楔形接缝板、密配筋矩形接缝板和打孔矩形接缝板,可以为现浇超高性能混凝土湿接缝应用于预制拼装混凝土构件提供理论指导。     

预应力钢筋混凝土储煤筒仓有限元分析

为研究钢筋混凝土储煤筒仓预应力部分受力性能和整体结构抗震性能,分析预应力有限元模拟方法的可行性,采用ANSYS软件对电厂新建的储煤圆形筒仓结构建立有限元模型;采用对仓壁和漏斗壁施加平均应力的方法,对预应力筒仓进行非震和地震作用下整体受力分析。结果表明,筒仓采用预应力结构可以有效控制裂缝,预应力筒仓具有良好的抗侧性能;在水平地震作用下,位于洞口边缘附近的筒壁部分和壁柱部分竖向力增加较大,设计中应予以考虑。使用平均应力法模拟预应力对筒仓的作用是可行的。     

里底水电站溢洪道竖井式预应力闸墩应力及应变分析

里底水电站溢流道闸墩承受的荷载以及结构较为复杂,为了准确了解堰体、闸墩、锚块在各典型运行工况下应力和变形情况, 本文采用三维有限元方法,对该水电站溢洪道控制段预应力中墩进行了整体空间应力与变形分析,得到典型工况下结构的整体位移、变形和结构各重要部位的应力分布规律.研究结果表明预应力闸墩具有整体稳定性,在各种荷载组合效应下整个墩体的变形和应力分布满足设计要求,并根据计算成果评价了混凝土结构的预应力效果.     

一种创新的码头结构新型式——整体箱板式高桩码头结构设计与施工技术

阐述了传统高桩码头结构在耐久性、整体性方面存在的主要问题,针对问题提出了几个新的设计理念,并据此设计了一个创新的码头结构方案.其要点是上部结构采用双向预应力整体箱板结构,桩基采用全直桩基础.上部结构沿码头纵向分段拼装,按短线匹配法箱梁预制施工技术进行设计,在纵向分段预制时形成横向无粘结预应力构件,预制的纵向分段在桩基上安装后,在预留的孔洞及管道中进行预应力张拉,形成纵向粘结预应力.在整体箱板与桩基连接处,采用三向预应力纤维混凝土.施工完成后,一个标准段码头的上部结构形成一个整体箱板.文中通过2个案例,从设计、施工、工程量及经济指标等方面论证了本方案的优越性及其推广应用价值.     

强卸荷、倾倒拉裂破碎岩体条件下高边坡岩锚破坏性试验研究

在建的雅砻江锦屏一级水电站工程,其左岸人工开挖边坡高差达550余m,该边坡岩体卸荷强烈、倾倒拉裂变形严重,并伴随深部裂缝.为解决边坡局部滑块与整体稳定问题,设计上采用了布置数量众多、规模宏大的压力分散型预应力锚索作为进行边坡加固的主要手段之一.通过在边坡锚索破坏性试验,验证了该类型锚索结构的合理性、锚固单元体受力性能的适应性、施工工艺可操作性及锚索受力破坏特征,并结合监测与试验数据进行研究,以探讨锚索极限承载的各项性能指标.     

输水隧洞预应力混凝土衬砌锚具槽优化设计分析

锚具槽是输水隧洞预应力混凝土衬砌中预应力钢筋张拉与锚固的关键部位,其对预应力混凝土衬砌的可靠性具有重要影响。为探究衬砌结构采用预制装配式免拆模板锚具槽后局部受力状态,依托珠江三角洲水资源配置工程,采用有限元方法开展数值模拟分析,将其与常规锚具槽的受力状态进行了对比。模拟结果表明：免拆模板锚具槽可有效避免混凝土衬砌沿锚具槽角部开裂,提高回填混凝土与衬砌结构混凝土的粘结锚固性能。与常规锚具槽对比,预制装配式免拆模板锚具槽减小了槽口尺寸,提高了混凝土衬砌的整体性,具有施工效率高、工程造价低、施工环境好等优点。     

地下综合管廊结构的易损性分析

地下综合管廊结构在工作过程中可能受到不同强度的地震动作用。研究在不同强度的地震动 作用下地下综合管廊结构的易损性问题。根据混凝土材料在单轴受压状态下的应力－应变曲线提出混 凝土破坏的4个性能水平。以非线性动力分析为基础,通过多条随机地震动的输入得到管廊结构的地 震响应时程数据,以重要节点的位移响应作为管廊结构的性能参数,建立结构性能参数与地震动强度指 标之间的关系。根据概率地震需求分析方法对管廊结构进行基于性能参数的易损性分析并绘制管廊结 构的地震易损性曲线,对管廊结构的抗震性能进行评估分析。