桥台填土对下卧地铁盾构隧道影响研究

以深圳月亮湾立交改造工程为背景,通过采用理论分析研究桥台填土引起的地铁盾构隧道附加荷载,并采用数值模拟研究桥台填土引起的盾构隧道附加变形。研究表明,当桥台填土采用轻质混凝土时,填土引起的地铁隧道附加荷载与变形均满足地铁盾构隧道保护要求。     

北京地铁17号线下穿既有框构桥工程的影响研究

本文依托北京地铁17号线地铁隧道工程,通过建立数值计算模型,分析不同加固方案下,盾构隧道下穿既有铁路框构桥引起的该区段地表变形规律以及对既有桥梁的影响,为同种地层条件下的盾构下穿施工具有一定的指导意义。结果表明:盾构掘进过程中,随着掌子面的推进,隧道顶地表沉降逐渐增大并趋于稳定;仅采取同步注浆加固方案时,地表及铁路框构桥的变形远远大于同期采用同步注浆和二次深孔注浆的方案,因此采取注浆加固措施可以有效减小盾构掘进对周围地层的扰动,具有较大的实际意义。     

复合软土地层盾构施工分层沉降的分析

为研究盾构掘进对软土地层的变形影响,进行了相关变形监测,并进行了数值分析研究。结果表明:盾构引起的地表沉降和水平位移的区域半径约为盾构直径的3倍;与盾构隧道轴线的距离越近的地表监测点,累计沉降越大;隧道上方的粉质黏土、粉土等软土层易出现分层沉降;盾构机下方的较硬基岩,分层变形不明显。     

盾构掘进对既有桩基影响的数值模拟

为研究盾构施工对桥梁桩基的影响，基于ANSYS软件，建立了盾构近距离穿越既有桥梁桩基的三维有限元模型。数值模拟结果表明，盾构施工会引起地层产生较为明显的位移，根据与隧道相对深度的不同，竖向位移可分为沉降与回弹；隧道周围土体有向隧道变形的趋势，使得桩体产生垂直于隧道的水平位移；开挖面支护压力对桩体平行于隧道方向的位移产生主导影响，施工中取稍大于静止土压力的支护压力是比较适合的。     

盾构隧道近邻建筑物桩基的相互影响分析

以某城际轨道交通盾构隧道工程为背景,建立了盾构隧道近邻建筑物桩基的二维有限元分析模型,对盾构近邻穿越建筑物桩基时桩基与盾构隧道结构的相互影响进行了分析。建筑物桩基的存在对盾构隧道的受力有不利影响,而桩体的存在对盾构引起的变形有隔离作用。通过隔离桩的设置可以达到降低建筑物沉降与倾斜的作用,并对隔离桩桩径进行了分析。     

盾构隧道斜穿管群的数值模拟与实测分析

文中以地铁盾构下穿污水管线的工程为背景,通过ABAQUS对盾构机多次下穿污水管群进行了计算、分析,充分考虑了隧道、管线、土体三者之间的相互作用。通过数值软件对盾构隧道下穿污水管群的动态过程进行模拟,得到了管线和地表的沉降。并与现场实测的结果进行了对比,发现两者的数据有较好的吻合,由此验证了数值分析的合理性和可靠性。同时得到了盾构隧道斜穿管群的一些基本规律,对于以后的工程有借鉴意义。     

长江隧道衬砌结构地震响应的三维数值分析

以武汉长江隧道为工程依托,运用Ansys软件对盾构隧道在水平、竖向双向耦合地震作用下采用3种不同衬砌材料的地震响应进行三维数值模拟,分析这3种工况下隧道衬砌结构的不同部位上应力和位移的分布状况,探明了盾构隧道在地震作用下衬砌结构的动力响应规律,找出了衬砌结构的受力最薄弱部位,研究可对盾构隧道的抗震设计提供理论参考。     

真空堆载联合预压作用下路基固结分析

根据等应变条件下竖墙地基水平向固结解与竖井地基径向固结解同一深度处平均固结度在任一时刻相等原则，提出了两者之间的等效方法。以比奥固结理论为基础，采用修正剑桥模型，编制了平面固结有限元程序。通过将一高速公路试验段竖井地基等效为平面应变问题，并对其在真空堆载联合预压作用下的固结变形进行了弹塑性有限元分析，分析结果与现场实测数据较为吻合，验证了本文计算方法的合理性。     

地铁盾构隧道穿越现有建筑物地面变形控制技术研究

随着城市化进程的推进,地铁将是人们出行不可或缺的工具,在市区进行盾构隧道掘进施工,不可避免的要穿越既有建筑物,如何在不影响现有建筑物正常使用的情况下顺利的进行施工是不可回避的问题,如何控制地面变形沉降也将是控制建筑物变形的关键技术。文中结合北京地铁6号线二期工程盾构下穿某小区为例,通过数值模拟和试验重点研究地铁盾构隧道穿越某小区可能导致的各类风险源和可能引起的地面沉降,对盾构隧道穿越建筑物的风险和地面沉降变形控制技术进行分析,将地面变形控制在允许范围内以保证建筑物的正常使用。同时总结本次施工经验,希望对相同施工方法的盾构隧道起到一定的借鉴作用。     

典型焊接接头固有应变的影响因素研究

基于热弹塑性有限元法采用多线性各向同性强化原则对船级钢T型接头的焊接过程进行了数值模拟,重点研究分析热输入量、焊接速度及焊脚长对固有变形的影响.从T型接头的固有应变数值分析与实验结果对比可以得到:当热输入量一致,数值计算的温度场和角变形与试验结果基本一致;角变形随着焊接速度和焊脚长增大,先增大后减小;横向收缩与纵向收缩率则有着不同的比例关系。     

满足多台盾构始发要求的工作井结构设计研究

盾构工作井的尺寸应满足盾构机设备和安装的空间要求,对于需满足多台盾构下井拼装的情况,工作井的尺寸需考虑不同盾构机的尺寸及其交叉施工的影响。文中结合实际工程,分析多台盾构始发的结构尺寸要求,在满足结构尺寸要求的条件下对结构设计进行研究,通过工程验证,所提出的设计方法完全能满足结构功能要求。     

加肋圆柱体水下低频辐射声特性研究

为掌握不同激励下加肋圆柱体水下低频辐射声频谱特征,揭示辐射声峰值对应的优势模态及弯纵耦合现象规律,该文利用三维水弹性声辐射计算方法,针对加肋圆柱体的梁模型和有限元壳模型,计算分析其水下不同激励的声源级传递函数,分析声源级曲线峰值与单个模态声源级分量的对应关系,得出垂向激励时,辐射声峰值对应于垂向弯曲模态;轴向激励时,辐射声峰值对应于轴向模态,同时运用壳模型计算结果发现梁模型所不能反映的弯纵耦合现象。比较了不同激励辐射声源级传递函数,得出所分析频带内,轴向单位力激励总声级比垂向略大。并比较不同模型的结果,指出梁模型的适用范围。     

地铁区间盾构法隧道穿越岩溶填充区施工力学行为计算分析

地铁盾构隧道穿越岩溶填充区受力情况复杂,为保证施工安全和管片受力合理,采用有限差分程序建立数值计算模型,通过计算分析获得盾构穿越地层的受力情况。盾构隧道穿越岩溶填充区时虽然会产生一定的地表沉降,但在安全范围之内,管片受力也是合理的。     

基于有限元的浅埋隧道受力分析及变形破坏处理

采用有限元软件对浅埋隧道受力进行分析,分别从垂直向位移、主应力及剪应变来分析隧道围岩受力情况,分析结果与实际变形破坏一致。垂直向位移最大发生在拱顶,主应力最大集中在拱顶及拱脚,剪应变最大在拱脚。根据分析结果制定合理的隧道变形破坏处理方案,处理后,隧道变形较小,结构稳定。     

计入船体变形激励的大型船舶推进轴系振动性能研究

大型船舶的船体变形与其推进系统之间的耦合影响成为船舶领域的研究热点,开展船体变形激励下的推进轴系振动性能的研究对保证船舶可靠运行十分必要。文章以船舶轴系动力学方程为研究基础,建立其计入船体变形激励的大型船舶推进轴系的动力学模型并通过解析解与数值解的对比验证了方法的可靠性。依据此模型,以某大型集装箱船舶为研究对象,分别探索了船体变形激励不确定方向下以及变尺寸参数下轴系振动的影响规律,为大型船舶船体变形激励下的轴系振动问题提供了理论基础。     

构皮滩升船机中间渠道通航隧洞和渡槽的尺度研究

构皮滩水电站通航建筑物采用带二级中间渠道的三级垂直升船机方案,其中第一级中间渠道由单线通航隧洞、渡槽、明渠及错船段组成。采用水工物理模型和船模试验,对第一级中间渠道的航行水力条件、单线通航隧洞和渡槽的尺度进行了系列研究。结果表明,船舶航行阻力、下沉量和渠道内水位波动随着船舶航速的增大而增大,一定航速条件下,渠道内还将产生横波,对船舶航行安全影响较大,应避免;错船段和单线渠道的连接应平顺,并应注意船舶从单线渠道航行至错船段时,因阻力减小,造成航速突然增大的影响。试验提出了不同航速条件下的单线通航渠道合理尺度,优化了错船段的位置,建议单线渠道宽采用18 m,水深不小于3.0 m,船舶航速小于等于1.2 m/s。     

盾构隧道衬砌结构接头处刚度削弱效应的试验研究

基于某地下铁路工程盾构施工试验段管片衬砌结构的弹性模型试验,研究正常工作状态下衬砌结构纵向接头处在拱顶弯矩作用下的抗弯能力。得出不同螺栓预紧力作用下管片接头抗弯刚度的削弱系数,给出弯矩与接头变形能力和管片接头局部范围内的应力一应变关系曲线。为衬砌结构的优化设计提供参考。     

水力式升船机单井塔柱内对拉钢索优化布置

单井型塔柱结构极大改善了水力式升船机竖井水位同步性问题,但随着提升高度增大,竖井内水深越大,侧壁位移、弯矩过大等问题更加突出。以150米级单井塔柱为例,提出了竖井内布置对拉钢索的设想和简化布置方案。基于钢索拉力权重分配系数的优化方法,取得了钢索等应力的密度分布最优解,并离散转化为等效的等荷载布置方案,可在实际工程中应用。经有限元模型结果对比分析,等荷载布置与简化方案相比,最大位移可减小47.44%,纵竖向弯矩极值差别不大。与无钢索方案比较,最大位移、纵向弯矩、竖向弯矩可分别减小93.5%、74.36%、75.84%。高强钢索预应力方案值得进一步研究。