大连30万吨级原油码头钢栈桥工程成套施工技术

介绍了工程施工放样、工厂制作、现场组对、整体安装架设及钢管砼灌注、桥面施工等全过程。     

冷却水管位置对碾压混凝土拱坝温度场的影响

依据碾压混凝土坝的材料特性,考虑混凝土的绝热温升随龄期的变化和分层浇筑、夏季停工、外界气温变化、表面保温及蓄水等因素,采用三维有限元浮动网格法对碾压混凝土拱坝在不同部位布置冷却水管的方案进行了施工期至运行期温度场全过程仿真分析。计算结果证明：冷却水管布置范围从△↓1299m-△↓1327m变为△↓1275m-△↓1293m,冷却水管的布置范围减小,坝中心所出现的最大温度值明显降低,冷却作用显著。     

拱坝-地基系统的三维有限元并行计算

拱坝稳定和破坏过程的三维有限元分析,对高性能并行计算提出了很高的要求.采用节点联系矩阵的概念,基于Jacobi预处理共轭梯度法,推导了适用于分布存储并行机的有限元并行element-by-element(EBE)方法,可以避免形成整体刚度矩阵,显著减少内存需求,并可自动实现计算任务的分配.编制了有限元并行计算程序,采用悬臂梁算例对其进行了验证,然后应用于二滩拱坝的有限元数值分析.计算结果表明,对拱坝-地基系统这样复杂的三维结构,有限元EBE方法是一种很有效的并行计算方法.     

单轴对称截面圆弧拱在局部区域径向均布荷载下的弯扭失稳

为了探究单轴对称截面圆弧拱的弯扭失稳行为,研究了局部区域径向均布荷载作用下单轴对称工字形截面两端铰接圆弧拱的弯扭失稳问题,考虑了剪切变形的影响,推导了失稳前拱的弯矩,轴力和剪力表达式。根据势能驻值原理和Rayleigh-Ritz法,得到了单轴对称截面圆弧拱弯扭失稳临界荷载理论解,并将其和有限元结果进行了对比。结果表明:当截面的较宽翼缘位于拱的顶部时,拱的弯扭失稳临界荷载值会增大;考虑剪切变形影响的浅拱的弯扭失稳临界荷载小于不考虑剪切变形的临界荷载;局部参数对拱的弯扭失稳临界荷载影响明显,弯扭失稳临界荷载随着局部参数的增大而减小。     

深井高地应力巷道围岩弱化规律及控制技术

深井高地应力围岩控制是深井支护的难点,应用FLAC3D软件对深井半圆拱巷道在高地应力作用下围岩的弱化规律进行研究,发现深井高地应力围岩塑性区出现不连续分布的现象,随着时间的推移,塑性区逐渐增大,表明深井围岩属于非线性力学系统.同时,分析了不同侧压系数下的巷道围岩应力和位移,得到了在巷道纵向上和横向上两者的变化情况,以及不同地应力对深井锚喷网加锚索协同支护效果的影响.提出深井高地应力围岩高强度、高刚度以及大范围的围岩控制技术,并对不同地应力情况下的支护效果进行监测,取得了较好的支护效果.     

建筑物荷载对地铁隧道安全性影响的有限元分析

针对多种外力因素对临近地铁产生隧道变形的问题,分析建筑物荷载对临近地铁隧道的影响。以沈阳新建沈北万达广场工程为研究背景,通过Midas GTS NX有限元仿真软件,采用修正-莫尔库伦本构关系模拟土层,建立三维地层结构模型。对建筑物荷载施加前后区间隧道结构应力状态、水平和竖向位移的变化规律及特征面进行仿真分析。结果表明：建筑物荷载施加对隧道结构受力和变形均产生了影响,模拟计算了建筑物荷载施加前后应力状态参数和变形参数的增值和增幅,还得到了隧道最大沉降截面处的变形规律;构建了最大拉应力“W”型、最大压应力“M”型和最大沉降“O”型变化趋势模型,以期为建筑物荷载施加对地铁隧道的安全分析提供理论参考。     

大跨度深水高桩码头纵梁形式优化设计研究

本文针对深水高桩码头的纵梁结构形式进行了拓扑优化计算,本文首先进针对在400kN/m均布荷载作用、不同矢跨比条件下行了一系列拓扑优化计算,并对优化计算结果中的小矢跨比模型建立了精细有限元模型进行验证。于此同时,本文还计算了不作加强处理的拱圈荷载响应和仅作简单加强的拱圈荷载响应。计算结果显示,优化计算结果可以更加有效的减小拱式纵梁结构的最大挠度和大主应力值。     

基于汽车吊和车载移动支撑的吊杆拱桥快速移运拆除

针对既有高速公路改扩建中跨线桥拆除时存在的效率低、安全性差和交通影响大等问题,以沈海高速开阳段K3254+987高架桥 [为43m 中承式钢筋混凝土吊杆拱桥] 为背景,提出汽车吊拆除拱肋和车载移动支撑快速移除梁体相结合的方法,完成设备的研制与应用。研制的设备主要由移动运输设备、钢管立柱支架和整体式连接纵梁组成。首先,在路外场地将整体式连接纵梁和钢管立柱支架拼装在移动运输设备上,形成车载移动支撑,同步将跨线主梁与拱肋横梁-桥台间主梁切割分离;其次,封闭交通,遥控移动运输设备行至待拆主梁下方,顶紧跨线主梁,将其自重转移至该设备;然后在汽车吊配合下,切割吊杆和拱肋;最后移运跨线主梁和部分拱肋至路外场地,实现快速拆除。实践表明,在桥下既有高速短暂封闭(≤5h)条件下,该方法可实现吊杆拱桥的安全快速拆除,缩短工期,降低污染,经济效益显著。     

浅埋综采工作面区段煤柱宽度优化

以龙华煤矿3-1煤30203工作面为工程背景,采用现场实测,理论分析和数值模拟的方法进行了区段煤柱宽度优化研究。建立了三维有限差分模型,分析了不同煤柱宽度时煤柱的弹性区宽度,煤柱支承应力分布规律以及巷道围岩变形特征。完成了煤柱松动区数字钻孔成像和煤柱受力特性现场实测方案设计并开展了实测分析,得出了顺槽煤柱松动区范围和塑性区宽度。实测结果表明20 m的区段煤柱宽度有优化的空间。综合分析数值模拟和理论分析的结果,建议龙华煤矿3-1煤综采工作面区段煤柱合理宽度为15 m。最后进行现场工业性试验验证了理论分析和数值模拟的合理性。该研究结果可以提高煤层回采率,增加经济效益,可为类似开采条件下区段煤柱的留设提供参考。     

衬砌-锚杆加固碹窑民居的力学行为及稳定性分析

为了提高碹窑民居的安全性能,提出了一种碹窑民居衬砌-锚杆加固技术,通过数值模拟研究方法,分析了加固碹窑民居的力学行为和稳定性能,研究了加固体系的力学机制。结果表明：衬砌结构作为传力构件,可与拱券结构共同传递窑顶自重荷载。加固结构可有效减小接触面的切向应力,同时改变切向应力的分布形态。碹窑民居加固后,最大强度折减系数由2.0增加至5.6,其稳定性能显著提升。衬砌结构左、右两侧拱顶、外侧窑腿及拱脚部位弯矩较大,该部位钢筋网应适当加密,以增大弯矩承载力。