重载铁路货车轴载作用下嵌入式轨道受力变形分析

为研究嵌入式轨道在重载铁路中的适用性，采用有限元法，建立嵌入式轨道有限元模型，从钢轨应力、钢轨位移、轨道板位移的角度分析货车轴载对嵌入式轨道结构受力及变形的影响，并针对现有嵌入式轨道结构进行优化研究。研究结果表明：货车轴载对嵌入式轨道轨头应力、轨底应力、钢轨横向及竖向位移影响显著，其中，轨头应力、钢轨横向位移均超过限值要求，但其对轨道板位移影响较小；采用75 kg/m钢轨替换60 kg/m钢轨后，轨头应力显著减小，但钢轨横向位移仍然超过限值要求；在此基础上，随着填充材料弹性模量的增大，钢轨应力及位移均显著减小，且均在规范限值内，填充材料弹性模量建议取为400 MPa。     

新建建筑物对桥梁桩基结构的影响分析

以修建工业厂房对桥梁桩基稳定性的影响为工程背景,采用ANSYS有限元分析方法研究新建建筑物修建对桥梁桩基结构内力的影响,结果表明,荷载作用下桥梁桩基的压应力增量最大值发生在Y方向(竖直方向),为0.65MPa;将数值模拟结果与监控量测数据进行对比分析发现,荷载作用下桥梁桩基变形比监控量测竖向位移小0.003mm,说明建立的数值模型及其参数取值合理,可用于评价新型建筑物对桥梁桩基结构的影响。     

既有建筑物下明挖基坑施工对桩基及周围地层的影响研究

以广州某市政公路隧道下穿Z大厦桩基托换后,明挖法修建隧道为例,以数值仿真为手段,预测并分析了在既有建筑物下明挖基坑施工对周围地层、既有桩基及上部结构的影响,并对不同施工步序下引起周边位移、变形等的结果进行了比较,提出了更为适合此种条件下的明挖基坑施工工序.相应的结果可为类似的工程提供借鉴及参考.     

新建地铁车站对既有地铁车站的影响分析

本研究以某地区既有地铁站为研究对象，建立三维数值仿真模型，分析新建地铁站对既有地铁站变形情况的影响，研究既有车站水平和竖直位移变化，得出以下结论：在新建地铁站施工的前期，新建地铁站对其变形和沉降的影响较小，随着施工的进行，既有地铁站地下连续墙的水平位移和竖向位移均显著增大，说明在施工的中后期，新建地铁站对既有地铁站的变形影响较大，且在新建地铁站负一层施工时较为明显。实测值和计算值的数值存在一定的差异性，但是竖向位移最大差值小于1mm，水平位移最大差值小于7.5mm，说明三维数值仿真模型预测地下连续墙的数值位移可行性较高。     

地铁隧道盾构施工对既有博物馆桩基影响的数值分析

确保临近既有建筑物安全是新建隧道施工的关键问题之一.针对广州地铁十八号线琶洲西区站—冼村站区间双线盾构隧道下穿既有博物馆建筑的情况,基于合理假定条件,采用数值分析方法模拟计算了新建隧道施工过程中盾构掘进对邻近建筑物桩基的影响.数值分析结果表明:随着盾构掘进,桩顶竖向位移的变化表现为先缓后急再缓,当桩基正下方的管片进行拼...     

浅基坑开挖对既有车站的安全影响分析

针对基坑开挖引起土体自重应力卸载,进而导致周边土体应力结构发生变化,使既有车站结构受力发生变化,从而改变既有车站安全性问题,采用midas GTS数值模拟和现场监测的研究方法,建立浅基坑和既有车站二维有限元计算模型,并结合现场对边坡竖向位移、水平位移、地表沉降、既有地铁结构水平位移、竖向位移的监测数据,分析现场安全控制情况。结果表明：在浅基坑分三层开挖,并及时控制边坡稳定的前提下,既有车站竖向位移为4.01 mm,水平位移为0.335 mm,均小于地铁安全控制标准20 mm,确认既有地铁结构安全可控。     

注浆对开挖卸荷下既有地铁隧道竖向变形的影响

以北京金融街地下交通工程为背景,采用FLAC3D数值分析软件,选择不同的注浆范围,对注浆上方开挖卸荷引起的既有地铁隧道竖向变形的影响进行了分析,结果表明,注浆能有效控制既有地铁隧道竖向变形.结合既有地铁隧道竖向变形控制标准,得到了合理的注浆范围,经与实测结果对比,数值计算结果与现场监测数据相吻合,保证了既有地铁线路行车安全,并且为实际工程节省了造价.     

邻近既有线深基坑开挖过程中的动力响应分析

随着全国铁路网的扩大,许多既有车站需要在维持既有线路运营的情况下进行改扩建,在这些工程中存在既有线列车荷载作用下基坑与线路之间相互影响的问题.该文以某邻近既有线施工在深基坑开挖工程为例,对此问题进行分析.根据系统动力学、有限元理论,建立铁路路基-土体-邻近线路基坑-支护结构数值计算模型,分析列车振动荷栽作用下,邻近既有...     

暗挖地铁隧道下穿高速铁路隧道保护措施研究

以北京地铁12号线大钟寺站—蓟门桥站区间暗挖隧道下穿京张高速铁路隧道为工程背景,在高速铁路隧道保护设计的基础上,建立了暗挖隧道下穿京张隧道三维有限元数值模拟,总结了京张隧道竖向位移和横向位移随施工步变化特征.通过现场监测,对暗挖隧道拱顶沉降和结构收敛监测结果以及京张隧道竖向位移、横向位移、结构收敛及自动化监测等结果进行了详细分析.研究结果表明:京张隧道竖向位移变化过程为两阶段"S"型曲线;京张隧道中心前16m和后14m范围内是穿越施工显著影响区域;先行和后行隧道施工引起的京张隧道竖向位移分别占总竖向位移的68.3％和31.7％,先行隧道施工是铁路隧道保护关键阶段;数值计算和现场监测表明后施工隧道对铁路隧道竖向位移的空间位置变化作用明显;京张隧道横向不均匀沉降明显,最大值为1.267mm;综合现场监测结果,暗挖隧道和京张隧道相关位移不超过容许值的44％,可认为暗挖隧道设计参数和施工保护方案符合铁路隧道保护要求.     

泡沫混凝土在桥头台背回填工程中的数值分析

为了得到泡沫混凝土在桥头台背中的应用效果,采用数值分析方法模拟了30个不同工况下填土和桥头桩基的水平、竖向位移变化情况,得到以下结论:随着泡沫混凝土置换宽度的增加,土体的水平位移出现明显下降,土体的竖向位移最大值基本保持不变;桥头桩基的底部和顶部位移方向相反,底部向右运动且值最大,顶部向左运动;随着泡沫混凝土置换宽度的增加,桥头桩基的最大水平位移、最大竖向位移都逐渐减小,且靠近填土侧桩基沉降要大于另一侧的;随着换填高度的增加,桩基最大水平和竖向位移均呈现出线性增长,换填处于20～80 m时桩基水平位移减小明显,当换填宽度小于60 m时,桩基竖向位移减小明显。     

新建下沉广场对邻近既有轨道交通结构的变形控制研究

分析新建下沉广场对邻近既有轨道交通结构的变形影响,采用有限元方法对新建下沉广场造成区间隧道、车站及附属结构变形情况进行数值模拟分析,评估基坑开挖对邻近地铁车站结构的安全性,并研究了不同净距条件下车站及附属结构水平位移与竖向位移的变化规律。研究表明：当基坑与车站结构水平净距超过2倍基坑深度时,车站及附属结构的水平变形和竖向变形处于可控状态,则此临界值可作为加强监测、改善支护条件的参考指标。     

关于桥上护轮轨安装标准的修正建议

针对既有线路维护和使用再用轨新建铁路施工及验收中，桥上护轮轨与基本轨高差超出规范要求的问题，进行认真分析研究，提出适当修正的建议。     

大型基坑坑外降水对邻近隧道的变形特性影响研究

以典型工程实例为背景,考虑土层与衬砌的相互作用,探讨了基坑开挖过程中对邻近隧道的影响,且着重对既有地铁隧道位移受坑外水位下降的敏感性进行分析。研究结果表明:基于流固耦合作用,基坑开挖对临近隧道产生了一定的影响,既有地铁四号线最大水平与竖向位移分别为-1.26 mm与-0.63 mm,均出现在靠近基坑一侧,但影响程度较小,在安全控制范围之内;坑外水位下降2 m对既有隧道变形产生了显著的影响,较坑外水位下降0 m隧道水平位移增加了34.3%,竖向位移增加了近3倍。地铁隧道位移受坑外水位下降影响显著,水平位移、竖向位移随着坑外水位下降深度的增加而增长,近似呈线性关系。     

铁路隧道下穿高速公路匝道沉降分析

随着中国经济的飞速发展,对交通运输运力扩大的需求越来越迫切,我国的公路、铁路等交通工程到建设也逐渐进入高潮。交通线路的大规模建设必然需要面对新建线路与既有线路交叉的问题。其中,新建隧道穿越既有工程时对其产生的影响尤为突出。本文以金普铁路三十里堡隧道下穿沈大高速公路匝道工程为依托,借助数值计算分析新建隧道对既有匝道产生的影响。     

建筑结构上跨多重隧道结构施工安全影响分析

为分析建筑结构施工对下方多重既有隧道结构的受力及安全性影响, 本文依托某隧道上方房建项目施工, 利用 Midas/ GTS 有限元软件分析了建筑结构施工作用下既有隧道结构的位移与受力变化特征, 结合相关规范确定隧道的裂缝宽度与安全系数等指标, 评估了房建施工对既有隧道结构的安全影响。 研究结果表明: 施工引起既有多重隧道的竖向位移量大于横向位移量; 公路隧道和轨道隧道的最大竖向位移分别为 7. 43mm、 5. 06mm; 公路隧道和轨道隧道的结构安全系数分别为 2. 45、 3. 0, 最大裂缝宽度分别为 0. 11mm、 0. 18mm; 各项评估指标均满足规范要求, 施工不会影响既有隧道的结构和运营安全。 施工过程中的位移量与裂缝宽度监测结果均小于计算量, 证明了该评估方法的可靠性。 本工程经验可为类似工程设计和施工提供有益工程参考。     

温梯荷载下桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道的力学特性

为研究横向和竖向温度梯度对桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向力学特性的影响,以梁-板-轨相互作用原理为基础,建立大跨度连续梁桥上 CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路空间精细化有限元模型,计算了轨道板竖向温度梯度和阴阳面横向温度梯度荷载作用下各轨道和桥梁结构的纵向力和位移. 结果表明:在其他温度荷载相同的情况下,轨道板竖向温度梯度对钢轨的纵向力和位移影响不大;当阴阳面横向温度差为10 ℃时,连续梁上背阴侧钢轨最大的纵向力是向阳侧的1.4倍,背阴侧桥墩最大的纵向力是向阳侧的3.5倍;在横向温度梯度作用下,钢轨纵向附加力由梁体伸缩和扭曲变形共同作用产生,横向温度梯度越大,背阴侧钢轨纵向力、位移最大值越大,向阳侧钢轨纵向力、位移最大值越小;横向和竖向温度梯度的存在不利于轨道和桥梁结构安全使用,因此,在高温差地区设计东西走向的大跨度桥上无缝线路需重点关注钢轨、轨道板和桥梁墩顶受力,并且对无缝线路的横向稳定性进行验算.      

软土地区天桥下基坑开挖深度的稳定性规律

为研究软土地区明挖基坑对附近多种建筑物和地层的影响,针对既有天桥下明挖基坑的实际工程,利用ANSYS软件建立三维模型,考虑地层的非线性变形特性,研究了基坑开挖深度对周边地层位移、车站上部天桥结构应力、变形以及车站轨道承台附近地表位移的影响规律,并探讨了“天桥效应”造成的局部影响。结果表明：随着基坑开挖深度增加,车站主体结构最大总位移、轨道桩基承台边缘沿轨道轴线方向的沉降均有所增加,而主体结构最大等效应力改变很小;天桥处轨道桩基的水平位移比其余部位位移小50%左右,天桥对轨道桩基有一定的保护作用,但其纵向不均匀变形会对轨道结构造成不利影响,因此建议施工时要合理控制“天桥效应”,通过数值模拟对施工进行动态仿真分析可为实际工程提供理论依据和参考。     

郑许市域铁路下穿机场段线路方案研究

郑州机场至许昌市域铁路(以下简称"郑许市域铁路")是实现郑许融合发展,强化中心城市辐射能力的重要交通支撑。线路途经机场片区,走向受机场航站楼群、既有跑道及灯光带、既有围护结构及航空货运枢纽战略规划影响较大。综合考虑线路条件、施工风险、工程投资、对机场后期建设影响等因素,推荐下穿既有跑道方案。经过数值分析,推荐方案下穿跑道处沉降可控制在10mm之内。     

跨度16m通用设计预应力梁用于准高速线路的分析

广深线原有多孔距度16m的预应力梁。基于实测轨面不平顺。按车桥综合动力体系，本文分析了该线改建成车速为160km/h的准高速线路后桥梁及车辆竖向、横向的动力位移和舒适度。文本建议冲击系数取1.20，桥梁横向振幅为0.92～1.13mm，车辆抗脱轨安全及舒适度能满足要求。     

桥上无缝线路伸缩附加力计算的新方法

用广义变分法来计算桥上无缝线路附加力，提出了研究桥上无缝线路附加力计算的新方法。基于已有的试验及计算结果，先假设钢轨伸缩附加力函数，由此得到钢轨位移及梁轨相对位移函数，再通过对梁轨体系总能量进行广义变分计算，建立起结构体系的平衡方程，最后编制相应的计算程序，得到了符合工程实际的计算结果。