桥墩沉降对无砟轨道平顺性的影响分析

根据板式无砟轨道的结构特性,应用有限元分析,建立无砟轨道—桥梁有限元模型,分析桥墩沉降幅值和桥梁跨度对无砟轨道平顺性的影响。经过研究分析得出：桥上纵连板式轨道,当桥墩发生沉降时,轨道结构也会随之发生变形,而在进出沉降作用区域时,钢轨略微上翘;随着桥墩沉降量的增加,钢轨变形区域长度及钢轨变形延伸系数呈现增加的趋势。相同桥墩沉降量下,随着桥梁跨度的增加,钢轨变形区域长度增大,但钢轨变形延伸系数减小。该研究成果可为今后高速铁路的设计、施工与运营提供理论参考。     

高速铁路桥墩沉降对行车的动力响应分析

高速铁路产生墩台位移后,会造成钢轨变形,对列车安全性、平稳性和舒适性产生不利影响。为探寻桥墩沉降对车辆动力响应的作用规律,本文通过分析车辆在不同桥墩位移和行车速度下的动力响应,分析得到相应的影响程度,为今后的高速铁路养护维修提供可借鉴的成果。     

地铁盾构隧道下穿既有铁路变形控制研究

文章以济南轨道交通R3线一期工程某区间隧道为背景,采用Abaqus软件建立数值模型模拟在不主动加固和加固两种工况下,盾构隧道近距离下穿胶济铁路线桥梁与路基引起的变形情况。结果表明:在不加固工况下,桥墩顶部桥最大沉降为-5.88 mm,最大沉降差为5.16 mm,超出了有砟轨道铁路桥梁桥墩对应的5mm变形控制标准的要求。桥墩最大横向位移和纵向位移分别为0.28 mm、-3.01 mm。在采用了钻孔灌注桩加固措施后,桥墩顶部桥最大沉降为-1.71 mm,最大沉降差为1.16 mm,完全满足桥墩变形控制标准要求。最大横向位移与纵向最大位移分别为-0.245 mm、-2.83 mm,满足控制标准要求。铁路路基的竖向沉降相对较小,两种工况下最大沉降值分别为-12.31 mm、-11.97 mm,均满足铁路路基沉降20 mm控制值的要求。由此可见,采用钻孔灌注桩加固效果良好,加固方案安全可行。     

盾构隧道穿越桥梁桩基群的桩基托换技术研究

为探析盾构隧道穿越桥梁桩基群中桩基托换过程的受力转换机理及盾构隧道掘进对群桩基础结构的影响,文章以深圳地铁10号线盾构隧道穿越广深高速桥梁桩基群为工程背景,采用FLAC~(3D)开展桩基托换与地铁隧道施工的数值模拟。研究结果表明:桩基托换后,桥梁荷载体系从桥面板→桩基→地基土转换为桥面板→既有桩基+托换桩→地基土,被托换桩的上覆荷载能够有效地转移到新建托换桩上;在桩基托换与盾构掘进过程中所产生的沉降变形能够提高桩端阻力与桩侧摩阻力,使得桩基结构的最大主应力有所降低;桥梁桩基沉降量以盾构隧道推进过程中由地层损失和掘进扰动产生的沉降变形为主,桩基托换所产生的沉降量占总沉降量的20%~30%;桩基沉降变形、侧向位移与主应力降低效应均主要表现在托换桩上,非托换桩变化不大;盾构隧道管片衬砌结构变形主要产生在桩基托换区域附近,且以沉降变形为主,水平位移较小。     

桥墩桩基施工过程对地层影响的数值分析

桥墩桩基施工过程不可避免地会对地层产生扰动影响,其对地层不同深度处的应力和位移的影响规律及对地层的影响范围是影响桥梁桩基稳定性的主要因素。文章采用三维有限元方法对桩基施工过程进行模拟,分析桥墩桩基施工过程对原始地层应力与位移的变化规律,确定桩基施工对地层的影响范围,为类似工程施工提供参考。     

关于土的空间变异性对盾构隧道施工影响的探讨北大核心CSCD

为探讨土的强度参数的空间变异性对盾构隧道开挖引起的地表变形的影响,选取黏聚力和内摩擦角作为随机变量,采用Karhunen-Loève方法对随机场进行离散,利用Matlab软件将土性参数随机场与FLAC 3D模型单元一一映射,并使用FLAC 3D进行分析计算。结果表明:土强度参数的空间变异性对地表变形的影响明显;竖直方向相关长度的影响大于水平方向相关长度的影响;地表水平位移受到的影响比地表沉降受到的影响更大;竖向相关长度小于1倍隧道直径时,多次模拟得到的地表沉降值符合正态分布,据此可利用确定性分析结果估算地表沉降变形超限概率或确定控制沉降量。     

GFRP筋桥面铺装连续梁桥在车辆荷载作用下的应力和变形分析

针对桥面铺装层中配置纤维聚合物(GFRP)筋的连续梁桥,建立全桥三维有限元计算模型,分析了在车辆荷载作用下桥梁的变形和应力。计算结果表明,在车辆荷载作用下,偏载工况下的混凝土铺装层应力值明显大于中载工况下的数值,GFRP筋的应力大于混凝土的应力;汽车制动力对结构水平位移影响明显,考虑制动力作用后,混凝土铺装层中的最大纵向压应力明显增大,拉应力有所减小。     

桥梁结构监测技术在输电杆塔结构风致响应监测中的应用

沿海台风多发区域的输电线路杆塔结构抗风减灾研究具有重要意义。为获得沿海台风作用下输电线路的杆塔动力响应的实测值,文章提出将桥梁结构监测技术应用于输电杆塔结构风致响应监测中,在台风风力较强区域的杆塔上布设风力、风速及杆塔动力响应监测系统,并建立杆塔线结构体系的有限元模型,分析动力特性及模拟风力输入状态下的杆塔各部位的振动加速度、振动位移以及内力的时程曲线,得出杆塔在矢量风荷载作用下的动力响应变化规律,为杆塔结构抗风减灾研究提供基础数据。     

近断层脉冲型地震下桥梁基础减隔震支座减震性能研究

文章为研究近断层脉冲型地震动下桥梁基础减隔震支座的减震性能,设计一种桥梁基础减隔震支座,在选取近断层脉冲型地震动和非脉冲型地震动下进行地震响应分析。结果表明:在脉冲型地震动激励下,支座及梁端位移响应大于非脉冲型地震动下位移响应,近断层区域桥梁抗震设计时应将脉冲型地震动效应作为重点设计;在近断层脉冲型地震动作用下,设计桥梁基础减隔震支座能够较大幅降低桥墩基础底部的弯矩内力效应,起到有效的减隔震效果。     

连续刚构桥动力特性和抗风分析

黑沟特大桥为主跨150m的预应力混凝土高桥墩连续刚构桥,位于峡谷出口处,风速较大。文章利用有限元方法建立其模型,模拟桥梁的施工过程,探讨其结构动力学特性和风荷载作用下的应力和变形,为桥梁施工和控制提供参考。     

多因素下双线盾构隧道施工引起的土体变形研究

考虑多因素(土体损失、正面附加推力、盾壳摩擦力、附加注浆力)的作用下,文章首先提出了改进统一土体移动模型的方法,其次建立了力学计算模型,对双线水平平行盾构隧道施工引起的土体变形计算方法进行研究。根据弹性力学Mindlin解,对多因素中后3个因素引起的土体变形理论解进行计算,基于统一土体移动模型解对土体损失引起的土体变形理论解进行计算,最后叠加得到多因素下总的土体变形理论解。采用该方法对杭州地铁1号线的纵向地表沉降、纵向水平位移及不同深度处的土体竖向位移进行计算,研究其变化规律;同时对水平位移变化的影响因素进行分析。研究结果表明:随深度改变,在最大沉降量附近10~13 m横向范围内的土体沉降会产生改变;土体水平位移方向随计算点和隧道的位置关系变化而发生改变;随着两隧道间距J的增大,双线隧道深度附近的土体水平位移减小,地表附近处的水平位移值变化值不大。     

基于向量投影响应面法的隧道围岩变形稳定可靠度分析

围岩变形稳定是保证隧道施工安全的重要因素,由于影响围岩变形稳定因素众多,围岩变形稳定功能函数一般为隐式或为高度非线性,而采用向量投影响应面法可使计算简化且精度可得到保证。为了应用可靠度理论判定围岩变形稳定性,文章以Mohr-Coulomb强度理论作为围岩屈服条件求得的圆形隧道围岩位移解析解作为围岩位移函数,将圆形隧道毛洞围岩表面刚好达到剪切塑性极限时的洞顶沉降位移作为围岩变形的极限位移,建立了圆形隧道围岩变形稳定功能函数。利用向量投影取样法,通过响应面函数的梯度投影确定取样点,求解响应面函数,再用一次二阶矩法计算了某圆形隧道的围岩变形稳定可靠指标,并和蒙特卡洛法计算结果进行了对比,根据可靠指标对该隧道围岩变形稳定性进行了评定。     

铁路轨道刚度的确定方法探讨

本论文重点对铁路轨道的刚度相关问题进行分析,并对轨道容许变形量、轨道部件容许应力之间的关系,行车舒适性和维修工作量之间的关系,结合其中的情况,提出了能够确定铁路轨道刚度的方法:钢轨允许应力法、轨道允许变形法以及临界速度法三种方法,并且对三种方法的推导过程和原理进行了详细的分析,并且说明了在高铁中不适合使用允许应力法的情况。目前我国的铁路多为有碴轨道,因此也要借鉴国外有碴轨道铺设丰富的经验,并且结合我国铁路的实际情况,与此同时,我国的技术人员也要不断优化确定方法,提高列车行驶的舒适度。     

车桥耦合模型研究

文章推导了简支梁桥在移动荷载、移动刚体和弹簧质量块三种简化车辆模型作用下的车辆-桥梁系统振动微分方程,编制了基于龙格-库塔法的车桥耦合分析程序,并结合算例比较分析了简支梁桥在三种不同车辆简化模型作用下的动力响应。     

某在役桥梁健康监测多级挠度预警阈值设定分析

为实现桥梁的健康监测和自动预警,依托实际工程,结合桥梁监测系统,通过分析温度与挠度之间的关系,将实际监测的竖向位移数据和竖向位移-温度的回归方程进行比较,得到桥梁在车辆荷载作用下的挠度值。结合桥梁结构特性以及有限元计算结果,设定多级桥梁竖向位移预警阈值,为桥梁结构长期安全运营提供准确、可靠的预警信息。     

近接施工上覆既有车站变形动态反分析及预测

北京地铁新建4号线宣武门站分离式双洞隧道近距离垂直下穿既有2号线车站,是4号线全线建设的控制性工程。为保证施工顺利进行,需对施工引起的既有车站变形做出合理预测。为此,引入位移反分析方法,依据施工计划建立模拟动态施工过程的有限元模型,根据试验段确定"反分析前两个施工步既有车站的实测位移,确定计算参数,进而预测下一施工步既有车站变形"的动态位移反分析预测方案,对剩余施工步序中既有车站的变形进行预测及分析。采用该方法预测既有车站最大变形的误差为0~2.16 mm,预测最大差异沉降的误差为0.12~2.59 mm,比正分析方法预测准确;同时,该方法的预测准确性受新建隧道施工方法的影响,在前后两个施工步施工方案相似的情况下,预测准确度高,反之则会相应地降低。     

振动荷载下倾斜桩复合地基变形控制研究

桥梁等工程现场施工时难免出现因施工不当或侧向开挖等因素导致桩基础产生倾斜,而目前对于含不同倾斜角的桩及地基在振动循环荷载下的变形性能研究较少。文章通过室内模型试验,对含不同倾斜角管柱桩及地基施加竖向循环荷载,测量其在不同加卸载阶段的沉降量和水平位移。结果表明:(1)在加卸载过程中,桩和地基的沉降及水平位移随着荷载、加载次数和倾斜角度的增加而增大,实际工程中可以通过预压法减少后期的沉降和水平位移量;(2)每次加卸载时土体产生的沉降与位移变形,均包含弹性变形和塑性变形。结合试验结果,对倾斜管柱桩在竖向循环作用下可能产生的病害进行了机理分析,并提出了防治措施。     

钢-混组合箱梁的车桥耦合振动影响分析

随着对于钢-混组合箱梁结构研究的深入开展,其在车辆荷载作用下的车桥振动响应问题也备受关注。不同截面形式对其车-桥相互作用性能有着较大影响。文章基于模态综合法的原理,建立两种不同截面形式的钢-混组合箱梁的动力计算模型,并对其动力特性进行了比较分析,结果表明：双车响应大致为单车响应的两倍,说明不同车辆荷载作用下桥梁的反应是线性的,为以后此类桥梁的设计提供参考。     

基于ABAQUS的不同宽度公路路基加筋效果比较分析

土工织物是一种主要的土工合成材料,因其具有强度高、质量轻、渗滤性好及良好的隔离作用等优点常被选作路用加筋材料。文章采用非线性有限元软件ABAQUS模拟分析不同宽度公路路基加筋前后的沉降变形和侧向位移情况。模拟结果表明:当路基宽度较小时,土工织物的加筋作用使路基竖向沉降量有效减小,并提高稳定性;当路基宽度较大时对沉降及侧向位移影响不大。因此,是否选用土工织物降低构筑物的竖向沉降,应根据工程的实际情况而定。该研究成果可为工程实践提供理论参考。     

软土层特性对斜坡路基沉降及变形影响研究

为研究软土层特性对斜坡软土路基沉降及变形影响的规律,文章基于有限元方法建立斜坡软土路基数值模型,分别针对不同软土层厚度、坡度、粘聚力及内摩擦角对路堤水平位移和沉降值的影响进行模拟分析。研究结果表明:软土层厚度的增加会导致路堤水平位移和沉降值增大;软土层坡度的增大会增大路堤的水平位移和沉降值,坡度超过6°后增长幅度更为明显;软土层粘聚力和内摩擦角的增大可以有效减小路堤侧向变形和防止路堤发生过大沉降,但粘聚力超过15 kPa和内摩擦角超过20°后该提升效果会有所下降。研究结果可为斜坡软土路基设计工程提供理论借鉴。