地铁暗挖隧道密贴下穿污水箱涵变形特征研究

为了解决地铁暗挖隧道密贴下穿大断面污水箱涵变形控制的工程难题,通过Midas GTS NX模拟分析了不同污水流量下暗挖隧道施工引起的既有箱涵的结构变形规律,通过现场监测对施工效果进行评价,主要取得以下认识：污水荷载的变化对箱涵的沉降值影响较大,箱涵内充满污水时的最大沉降值是箱涵内没有污水的1.75倍;当污水高度控制在箱涵管径的0.754m高度以下时,可以保证箱涵结构的安全性;在距离箱涵的间距约13m范围内进行降水以及开挖施工对箱涵扰动较大,沉降最大值为16.86mm,该阶段箱涵的最大沉降值占总沉降值的74%;采用叠加法修正Peck公式能够描述下穿段箱涵结构沉降曲线,暗挖隧道施工时箱涵的沉降槽宽度取值范围为6.32~6.9m,沉降曲线最终呈“U”形。     

顶推箱涵下穿高速公路现场监测分析

为了解决箱涵顶推下穿高速公路时箱涵方向偏差和路面沉降问题,以荆门439省道下穿襄荆高速公路工程为例,分析确定了箱涵顶推过程中的主要控制参数,建立系统的监测方案,在顶推过程中实时反馈监测结果调整下一步施工措施.研究结果表明,箱涵的轴向偏差需通过调整千斤顶顶程修正,箱涵的不均匀沉降会影响高速公路的路面平整,差异小的沉降可通过箱涵顶部预铺水泥浆、高速路面局部填补冷拌沥青等调整与补救措施,差异大的沉降需通过箱涵尾部抬升调整.     

浅埋超大断面矩形顶管顶进对既有箱涵的影响

针对浅埋超大断面矩形顶管顶进引起的环境影响效应，以深圳市某拟建顶管法地铁车站为背景，建立了顶管施工全过程三维有限元数值模型，研究了浅埋超大断面矩形顶管施工的背土效应及其对上方既有箱涵的影响。结果表明：顶管下穿箱涵前，箱涵的不均匀沉降增长缓慢，箱涵迎土面所受土压力不断增大；顶管下穿箱涵时，箱涵的不均匀沉降量急剧增大，箱涵迎土面所受土压力逐渐降低；顶管穿出箱涵后，箱涵的不均匀沉降量和迎土面所受土压力均先下降而后趋于稳定。浅埋超大断面矩形顶管施工的背土效应使得箱涵的最大水平位移大于最大竖向位移，实际工程中应采取措施减少背土效应的影响。     

管幕-箱涵下穿运营铁路线地层变形分析及控制技术

基于管幕-箱涵顶进工法施工的数值仿真模型,对涵洞斜穿铁路线施工过程中的地层变形规律进行分析,提出采用"有线仪器导向,一次性跟管钻进法"技术和控制箱涵顶进轴线位置、顶进速度和顶进力等地层沉降控制措施,并对箱涵顶进过程中的地层沉降进行现场监测.结果表明:管棚的沉降主要发生在开挖面前段10m范围内;管幕-箱涵施工过程中地层变形主要是由管棚和箱涵对土体的挤压扰动引起的;本文提出的地层沉降控制措施可将沉降控制在15mm以内.     

双线盾构顺序下穿铁路箱涵的实例研究

以北京市轨道交通6号线某区间盾构隧道工程实例为背景,对该工程进行数值模拟,分析了先后盾构掘进两条平行隧道对地表沉降的影响,以及顺序盾构掘进对既有铁路箱涵沉降的影响;结合现场实测结果,获得了双线盾构顺序穿越铁路箱涵过程中地表沉降的变化规律。结果表明:顺序掘进两条平行隧道时,地表沉降量最大值出现在两条隧道中心线偏向后行隧道约D/2的位置;后掘进隧道盾尾建筑空隙产生的沉降比小于先行掘进隧道;双线隧道顺序下穿铁路箱涵使箱涵本身的沉降曲线出现两次较为明显的沉降段和稳定段;实例分析证明,数值模拟方法和控制措施合理有效,有一定的实用价值。     

箱涵下穿既有铁路路基注浆补强效果数值分析

在某工程采用箱涵下穿既有线路方法建造立交道口时,为保证箱涵顶进过程中列车的通行安全,在顶进前对一定范围内的路基用水泥砂浆进行了注浆补强.为考察其效果,运用FLAC3D建立了一个三维模型,对箱涵顶进过程进行了数值模拟分析.模拟结果表明:箱涵周围土体注浆补强,可使顶进施工引起的线路沉降有所减小,且沉降曲线明显变缓,这样在保证安全的前提下可以适当提高列车通行速度.     

斜交框架箱涵结构在钝角处的受力和配筋特点

运用自编框架箱涵计算软件及ANSYS有限元通用软件,对斜交框架箱涵结构进行了空间结构受力和配筋特点分析,对正交框架箱涵、斜交10°～40°框架箱涵,运用斜交转正交计算理论和斜交计算理论分别进行了计算分析.结果表明:斜交框架箱涵结构随斜交角度的增大,钝角处的弯矩呈现递增趋势;运用斜交转正交计算理论计算得到的钢筋拉应力,比斜交计算理论得到的钢筋拉应力偏大,这种差值随斜交角度的增加而变大,使得大角度斜交框架箱涵的配筋量增大;运用斜交转正交计算理论得到的混凝土的压应力比斜交计算得到的混凝土压应力偏小,计算差值在10°时达到最大为2.03 MPa.最后,根据斜交框架箱涵结构钝角处的受力特点提出了钝角处的配筋建议.     

公路特长箱涵结构受力特性及施工方案分析

为分析公路特长箱涵顶进施工中结构及涵顶覆土的力学作用特性,结合广东梅河高速公路工程实例,建立公路特长箱涵顶进施工三维有限元模型,对比分析不同顶进长度和减阻措施工况条件下箱涵结构及覆土的应力应变变化规律,并对公路特长箱涵顶进施工方案进行了总结。结果表明,在其他工况相同条件下,随着顶进长度增加,箱涵顶板和底板的应力应变呈"台阶"状变化趋势,腹板亦呈现相同变化趋势,涵顶覆土沉降量呈不断减小变化趋势;随着摩阻系数增大,箱涵结构应力应变亦随之增大,采用减阻措施箱涵的涵顶覆土沉降量比不采用减阻措施的小,且采用石蜡+机油混合物减阻效果更好。建议涵节设计长度宜为4~6 m,工作坑横截面宜设计为倒"梯形"坑壁且采用1∶0.8坡率,后背墙宜采用钢筋混凝土重力式结构。     

带刚性域箱涵结构分析智能软件的实现

箱涵作为输水建筑的重要结构被广泛采用,在其梁柱结合部存在刚性域设计人员多依靠经验对结构内力进行折减,缺乏理论依据;通用的有限元分析软件不能有效地考虑刚性域的影响．为解决此类问题,以矩阵位移法为基础建立了带刚性域箱涵结构内力计算公式,编写出带刚性域箱涵结构内力计算程序,并实现该程序的智能化,开发出专门用于箱涵结构内力计算的实用软件,该软件可用于多孔箱涵结构设计．工程实例对比计算结果表明,在箱涵结构中考虑刚性域是非常必要的．     

箱涵施工分层填筑过程的三维有限元模拟

在ABAQUS有限元软件的基础上,先建立箱涵的三维实体模型,再运用其多步分析和生死单元功能,对箱涵的施工填筑过程进行模拟.文中对箱涵的分层计算和整体计算结果进行了对比,对比结果表明:在仅考虑混凝土弹性性质的基础上,合理地模拟施工填筑过程时,箱涵的应力和位移均大于整体计算结果的10％左右.考虑到计算方法的复杂性和工程应用中的适用性,仅建议在复杂和重要的工程中,对箱涵的施工填筑过程进行模拟.     

基于Midas FEA的箱涵套管加固效果分析

以湖北省某农村公路提档升级项目中箱涵套管加固为工程背景,考虑混凝土的材料非线性,简化填土与箱涵之间的接触非线性,利用Midas FEA建立箱涵套管加固的精细化有限元模型,对比分析了箱涵套管加固前后的受力性能。计算分析表明:箱涵加固后其水平变形、竖向变形分别下降98.21%、96.53%,混凝土的第一主拉应力、第一主压应力最大值分别下降82.09%、94.95%,钢筋的拉应力、压应力最大值分别下降93.26%、85.00%,裂缝宽度最大值一定程度降低,箱涵采用套管加固效果明显;套管加固后,套管内钢筋以及填充区混凝土应力较小,考虑工程经济性,可在规范允许范围内适当降低套管配筋率、选取低强度钢筋、降低填充区混凝土标号,建议在石料充裕时采用片石混凝土代替混凝土。     

基于概率密度演化方法的装配式箱涵构件可靠度研究

为提高装配式箱涵构件可靠度分析的计算精度和效率,依托实际工程,基于概率密度演化方法对其进行了研究.首先,建立了装配式箱涵构件的功能函数,推导出功能函数的广义概率密度演化方程,并采用有限差分法进行求解;其次,对求解得到的概率密度函数进行积分,得到构件的失效概率,进而获得相应的可靠指标;最后,与蒙特卡罗法进行对比,分析概率密度演化方法的适用性.研究表明:概率密度演化方法在装配式箱涵构件可靠度的求解过程中,从物理系统与随机系统联系的角度出发,更加充分地考虑了构件参数的随机性和样本点之间的概率联系.该方法与蒙特卡罗法相比可以有效避免随机收敛性,在保证结果唯一的前提下,提高了计算精度和效率.     

大断面管棚——箱涵顶进的箱涵结构数值模拟

下穿京珠高速公路的钢筋混凝土顶进箱涵是郑州至开封城市通道项目的关键工程,目前,该箱涵宽度为亚洲第一.采用有限元方法对管棚支护下顶进施工的箱涵结构进行了多种工况下的受力分析,结果表明本设计具有有效性和合理性.     

太原市汾河东西暗涵出水水质对小店桥水质的影响研究

太原汾河景区东西暗涵全长近15km,沿途容纳多条支流排入,暗涵出水紧邻太原市国控断面小店桥。经平均综合指数法分析,东西暗涵对小店桥水质的影响率为88.4%,说明小店桥水质超标的主要原因是东西暗涵出水的影响。     

多年冻土地区无基波纹管涵洞融沉分析

为分析波纹管涵洞融沉下的受力机理,利用大型有限元软件对多年冻土地区采用的金属波纹管涵洞和波纹管本身进行力学性能分析,通过分析可知,金属波纹管本身具有较大的横向补偿位移的能力,波纹管涵洞对预防和彻底解决涵洞因融沉而导致的破坏较为有效。     

钢筋混凝土箱涵施工裂缝的分析与控制

钢筋混凝土箱涵在施工过程中易产生裂缝。其影响因素有温度应力、原材料质量、地基不均匀沉降、模板支撑不稳、结构配筋、混凝土振捣及养护达不到要求等。针对某路段疏水箱涵侧墙裂缝产生的原因,改进了施工方案,加强了各环节的监控管理,从而消除了裂缝。     

湿陷性土地区市政方涵变形缝设计及施工质量控制

结合罗安达KK项目市政雨水方涵，分析湿陷性土对方涵潜在的破坏作用，重点讲述方涵变形缝的留设和施工过程的质量控制，即从结构措施角度论述了湿陷性土地区市政方涵的设计和施工应对方法。     

钻孔施工对孔侧箱涵的影响及测斜结果分析

分析了钻孔施工对孔壁土体和地下箱涵不利影响的几点原因,介绍了测斜监测在钻孔施工中的使用,以此监测地下箱涵的安全性,以及通过分析监测成果,提出了道路施工中对地下管线不利影响有参考价值的结论。