基于风险系数的海底隧道纵断面确定方法

 提出海底隧道“极限顶板厚度”的概念,阐述其与“最小顶板厚度”和“合理顶板厚度”的区别与联系,并给出采取辅助施工措施条件下极限顶板厚度的确定方法。由于海底隧道纵断面的选取直接影响到隧道修建的安全性、经济性、技术适用性和环境影响等,因此在“极限顶板厚度”的基础上,从风险系数角度入手,考虑安全风险、技术风险、经济风险和环境影响风险在海底隧道纵断面评估过程中的影响作用,找出相应的致险因素;结合层次分析法,建立一套完整的海底隧道纵断面评估体系,为海底隧道纵断面的选线提供了有效的方法。最后,将这套评估方法应用于厦门翔安海底隧道,对拟取的3条纵断面进行综合评估,确定出最优纵断面,该方法可为今后国内海底隧道工程的规划选线提供一定的参考。     

海底隧道最小岩石覆盖厚度确定方法研究

目前国内正在修建或拟修建多条海底隧道,其最小岩石覆盖厚度是海底隧道纵断面线路设计的主要参数之一,将直接制约着海底隧道的安全和工程造价。为此,开展了确定海底隧道最小岩石覆盖厚度的确定方法和准则研究,并综合分析了各种不同方法确定的海底隧道最小岩石覆盖厚度对最终岩石覆盖厚度的权重影响。通过加权的方法得到了确定海底隧道最小岩石覆盖厚度的方法和原则。最后结合工程实例,应用上述方法,得到了宁波象山港海底隧道最小岩石覆盖厚度。     

超长海底隧道无竖井排烟及补风量优化研究

摘 要：超长海底隧道结构特殊,排烟补风成为制约超长海底隧道发展的关键因素。依托烟大海底隧道提出超长海底隧道无竖井排烟系统,并设计新型的海中无竖井排烟补风方案——采用离心式空气压缩机将火灾烟气高速加压后排到海水中,并通过压缩空气进行额外补风。采用FDS对不同排烟量和补风量下56组工况进行模拟,通过分析烟气层厚度、排烟效率和能见度,寻找最优的排烟补风方案。结果表明：排烟量在140~180,190~210 m3/s,补风量分别占排烟量的50%、70%时,系统排烟效果最优;其中,排烟量180 m3/s,补风量50%和排烟量200 m3/s,补风量70%情况下的排烟效果最优,且后者优于前者。实际工程应用中,可以考虑设计排烟量为200 m3/s,补风量为140 m3/s。     

某海底隧道岩石覆盖厚度及选线方案优化研究

通过对国内外海峡海底隧道的调研分析,归纳得到三种确定最小岩石覆盖厚度的方法-挪威经验公式法、日本最小涌水量预测法以及国内顶水采煤经验法.利用上述三种方法,对象山港某海底隧道的最小岩石覆盖层厚度进行工程类比.综合考虑三种方法的分析结果,结合隧道地质条件,获得最优的岩石覆盖厚度.结合隧道海底的地形及地质条件,选择一个剖面作为控制剖面,根据隧道的设计坡度分别得到隧道底板线的位置及各个剖面在设计坡度下的岩石覆盖厚度,并与工程类比厚度比较.分析比较结果,调整隧道底板线部分的坡度,使得隧道在满足安全的条件下,得到最短的隧道线路,决定该海底隧道的最优选线方案.     

高速公路海底隧道消防设计探讨

<正>针对国内高速公路逐渐增多的的海底隧道,本文以海底隧道消防系统设计为中心,主要从海底隧道火灾特点、目前国内外工程应用和运营案例、消防灭火方案等方面展开论证和探讨,并推荐海底隧道消防采用组合的消防灭火体系。火灾分析高速公路海底隧道的消防对象是隧道内的火灾,只有了解火灾的原因、特点,研究其客观发展规律,才能寻找出最优的灭火设备和系统来对症下药。海底隧道的火灾分析如下:     

海底盾构隧道最小覆土厚度选取探讨

覆土厚度的选取与海底隧道的安全与造价息息相关，是水下隧道纵断面线路设计的主要参数之一。目前对于最小覆土厚度的确定方法我国还没有一个统一的准则。文章针对珠江三角洲水资源配置工程狮子洋段盾构隧道覆土厚度选取问题，结合国内外海底隧道的相关工程案例，通过三种理论模型分析研究了覆土厚度的取值范围，并利用有限元数值计算方法对理论分析结果进行验证。结果表明：理论模型中，改进计算方法和修正考虑注浆力计算法计算结果更加合理，得到了该海底盾构隧道最小覆土厚度为18m左右。     

海底隧道涌水量模型试验研究

通过分析目前对海底隧道涌水量预测中使用的经验解析法和数值模拟法的局限性,采用模型试验的方法,基于相似理论,结合青岛胶州湾海底隧道水文地质和工程地质情况,以其右线的一个断面为模型,根据围岩渗透系数、黏聚力以及摩擦角配置了相似材料,并制作了海底隧道模型架和涌水量测量装置,同时在开挖过程中对位移、应力和渗压进行了监测。监测数据表明,本模型试验能较好的模拟海底隧道的实际开挖情况,试验所得涌水量与现场实测数据结果非常接近。通过解析解、数值解及试验观测值的对比表明,本试验在海底隧道涌水量预测方面具有较好的实用性,对指导防排水设计及施工实践有一定的参考价值。     

Vogel法在公路工程土石方调配中的应用

挖填方工作的计划和调配是影响土石方工程盈亏的重要因素之一。在公路工程土石方调配问题中引入Vogel法给出初始调配方案,与最小元素法相比,该方法确定的初始方案较好,挖填点较少时,可直接得出最优解,挖填点较多时,迭代次数则相对较少。     

基于有限元分析的简支梁结构优化设计

本文针对一跨度受集中载荷的简支梁进行结构设计,借助有限元分析软件,在满足强度要求的情况下对简支梁的结构进行优化设计,以期得到最轻的质量。先对简支梁进行受力分析,由强度校核公式、挠度计算公式等初步完成简支梁的截面形状尺寸设计,求得σ_max、Y_max,并校核结果。然后完成结构优化,获得最优解,质量从初始方案的20.40kg优化至7.36kg。最后尝试对结构模型拓扑优化,对工程实践具有一定的指导意义。     

海底隧道不良地质体及结构界面的变形控制技术

穿越不良地质体及地层结构界面是海底隧道修建的关键问题,对其准确地探测、预报并采取可靠的注浆加固方案及施工方法是海底隧道安全顺利施工的重要保证。然而海底隧道施工过程中的地层沉降控制,尤其是不良地质段的地层沉降控制则是海底隧道施工的核心技术之一,它不仅对施工安全至关重要,而且对隧道运营阶段的结构受力及长期安全性也是极其重要的。针对海底隧道的特点,分别从结构界面沟通、地层过度变形以及地层坍塌等方面对隧道突水特点进行了阐述,揭示海底隧道施工中的突水机制;采用现场实测、数值模拟和理论分析方法揭示隧道开挖引起的上覆地层整体变形规律和突水诱发机制,并提出不同地层的沉降控制标准及其确定方法;建立地层开裂与变形的对应关系,为突水事故的预测预报提供了依据;系统分析注浆加固圈厚度对地层沉降的影响关系,并据此提出海底隧道不良地质段的地层加固范围;结合大断面海底隧道的工程特点,制定了隧道施工工艺和监控方案;最后指出海底隧道穿越不良地质段的施工技术要点和紧急预案。上述技术方案和措施在厦门翔安隧道穿越F1风化槽的设计和施工中得到了成功的应用,取得了理想的效果。     

外滩中信城主楼结构设计

本文详细介绍了外滩中信城主楼的结构设计.针对结构超限,在结构布置、计算分析上作出了处理,使整体设计满足规范要求,为类似工程提供参考.     

压缩模量E_S的选用对水池沉降计算的影响探讨

地基的变形计算一般采用规范推荐的分层总和法,分层总和法用到一个非常重要的参数Es,即各层土的压缩模量,模量的选取直接关系到计算结果的可靠性。本文通过公式推导及工程实例指出,目前地基设计中存在的一个问题,即常常将模量Es选取为Es_（1-2）,没有按照规范要求选取,由此导致了计算变形值远远大于实测值。希望对此问题的提出和进行相关分析,可对工程设计有所提示。     

福州万科派广场3号楼结构设计

福州万科派广场3号楼建筑高度为185m,属于超B级高度的高层建筑,主体采用剪力墙结构,建筑周边布置框架柱形成框架结构。介绍了项目的工程概况、结构整体设计、周边框架的设计要点,并对多程序的计算结果进行对比分析,分析了结构的舒适度。采用抗震性能化设计,主要受力构件受力满足中震不屈服(关键构件受力满足中震弹性),分析了周边框架的受力情况。在罕遇地震作用下,对结构进行了弹塑性动力时程分析,计算表明,结构的各项指标均满足规范的要求。     

大连国际会议中心结构分析

大连国际会议中心是多筒体大跨悬挑复杂空间组合结构,计算模型杆件数量庞大。在模型建立与分析过程中,为了更好地分析结构的受力形式及状态,采用先分块建模,然后合并模型进行结构设计。根据荷载规范,对结构相应部位施加荷载并进行荷载组合,建立荷载模型。采用反应谱方法和动力时程方法对结构主要指标进行计算分析对比。计算结果表明,在小震作用下,可以采用反应谱方法结果进行设计,在中震、大震作用时,采用反应谱和动力时程方法结果进行性能化指标验算。对整体结构和重点部位抗震性能进行了分析,并提出了相应的结构设计要求。     

欧洲、美国规范混凝土结构裂缝控制方法及其与中国规范的对比研究

对欧洲、美国、中国混凝土结构设计规范的裂缝控制设计方法及其演变过程进行了系统梳理,并详细对比了各国现行规范中裂缝验算方法。比较发现:1)欧洲规范进行裂缝验算时考虑的因素最全,方法上也呈现出逐渐简化的趋势;现行规范中的验算方法,设计人员根据实际工程需要选用其一即可。2)美国规范认为混凝土构件裂缝大小存在一定随机性,很难通过计算掌握实际裂缝宽度。因此现行规范ACI 318-14中规定的最大钢筋间距限值,只考虑了受拉钢筋应力和混凝土保护层厚度;该方法简单,易于为工程采用。3)以圭亚那水处理厂混凝土结构为例,分别采用欧洲、美国和中国规范的计算公式验算该结构的裂缝宽度,结果表明各规范裂缝宽度验算结果相差不大,相比较我国规范要求更加严格。     

江南大酒店整体平移工程的设计

关于房屋的整体平移至今尚没有专门的设计方法和规范。简要介绍了层数为 7层 ,单体总建筑面积为 5 4 2 4m2 ,总重约 80 0 0t,结构为混凝土框架结构的江南大酒店整体平移的设计。内容包括基础的处理、托换体系、下轨道梁的设计、滚动装置、平移过程等 ,并提出了有关建议和具体实施方法     

武汉水岸星城超限高层建筑结构设计

武汉水岸星城住宅楼为53层主楼带1层地下室,主体高度162.45m,加局部小塔楼,结构总高178m,存在超高、楼板不连续、大底盘多塔等超限情况,文中介绍其结构构成、计算分析方法及采取的针对性抗震措施,可供类似工程设计参考。     

钢结构螺栓连接的有限元数值模拟

螺栓连接是钢结构连接的主要方式之一,具有施工简单、拆装方便等优点。现行钢结构规范中对螺栓连接的计算都是在一定的假设条件下进行的。本文以钢结构规范中的计算公式为基础,运用有限元数值分析的方法,采用ABAQUS来分析普通螺栓群在受剪和受拉条件下的各个螺栓的受力情况。将有限元软件模拟的结果与公式计算结果进行比较,证明规范公式的正确性。文中分别模拟分析了普通螺栓群在受剪的情况下承受轴心力、扭矩,和普通螺栓群在受拉的情况下承受拉力、弯矩的受力情况。     

黄土边坡框架预应力锚杆支挡结构的优化设计

在以前开展的有关框架预应力锚杆支挡结构的设计计算基础上,采用整体优化和局部优化相结合的方法对其进行了优化分析设计。文中以单位宽度内主要材料工程总造价为目标函数,以锚杆布置位置、构件截面尺寸、纵向钢筋和箍筋为设计变量,以现行规程的设计计算规定和构造要求为约束条件,建立了框架预应力锚杆支挡结构的优化设计数学模型,并采用复形法求优。实例计算证明,优化设计可获得造价最为经济的最佳设计方案。文中所采用的优化设计思想可为类似支挡结构的优化设计参考。     

设计的重要本质:好的设计就是好的商务

作者认为：建筑学的核心精髓是为满足人们对城市建设及市场的要求找寻最佳的方案。其中最成功的例子,将是个能满足现代社会理想的精心创作。还认为：所有的设计项目均有三个主要组件：业主、项目地点及设计问题。但是,这并不代表我们对业主就要唯命是从。