复杂异形深基坑双环形内支撑体系 设计及受力变形特性

北京地铁 R4 线北京朝阳站地下 3 层和地下 4 层基坑具有平面几何形状复杂、各级基坑开挖深度不同以及 基坑周边附加荷载不对称等特点。为解决常规基坑支护方案不适应本基坑的问题,研发了直径不相等的双环形钢 筋混凝土内支撑体系并成功实施。详细介绍了双环形内支撑体系的布置、结构参数及施工步序,采用数值模拟方 法建立模拟基坑开挖支护的三维数值计算模型,并结合支护结构变形和受力的实测结果,探讨双环形内支撑体系 的受力和变形特性。结果表明：其围护结构变形、钢筋混凝土支撑和钢筋混凝土环梁的轴力、钢筋混凝土环梁收 敛等指标均满足控制值要求。工程实践表明：钢筋混凝土双环形内支撑体系具有布置方式灵活、对空间形状不规 则基坑具有较好的适应性、基坑内部作业空间开阔等优势。     

昆明西坝路改扩建工程地道坞式段“中心岛”法基坑支护技术

昆明市西坝路改扩建工程地道坞式段采用中心岛法"舟式"支撑支护体系,带状"舟式中心岛"为反压土台部分土体开挖、主体结构的钢筋、模板运输安装、混凝土的浇筑提供了通道和平台,提高了施工效率;减少了大量临时防护结构及型钢支撑,节省了临时防护费用。变更原设计格构柱钢横撑支护体系为中心岛型钢斜撑支护体系后,避免了因不对称受力导致格构柱钢横撑失稳的风险。为深基坑围护结构支撑体系工程施工提供参考和借鉴。     

大型圆环支撑深基坑三维模拟分析

以武汉一大型圆环支撑深基坑为背景,结合其工程特点,运用Midas/GTS有限元软件建立三维模型进行深基坑施工的动态模拟分析,研究深基坑支护结构的受力与变形规律。研究结果表明:大型圆环支撑支护结构有效均衡了基坑周边围护结构的抗侧移刚度,大大加强了整体支护结构的抗侧移刚度,有效地限制了围护结构的侧移,进而减小了基坑施工对周边环境的影响;在一定条件下,改变圆环支撑宽度比改变连续墙厚度能起到更好的支护效果。     

深圳地铁罗湖站安全线深基坑围护结构设计

根据深圳地铁罗湖站安全线深基坑围护结构周围地理环境、水文地质与工程地质条件和地下结构特点等特征,选择了人工挖孔灌注桩加支撑的基坑支护方案。采用等值梁法,分别计算了5种工况条件下支护桩所受的内力(剪力和弯矩);综合各种工况下内力大小与分布,设计了支护桩的截面、桩长、桩间距和配筋设计计算;对支撑的布置、尺寸进行了设计,对支撑构件的强度和基坑支护体系的整体稳定性进行了检算,包括抗倾覆、抗管涌等。施工实践证明,各支护结构的位移、变形、支撑轴力,周边地面沉降等实测数据都在规范要求之内。     

某管棚盾构结构的优化设计研究

管棚盾构用于地下桥涵暗挖、顶进工程的掘进支护与导向。根据施工工期、场地条件、相关工程效果,某工程原管棚盾构方案必须进行优化。优化设计后,盾构顶板采用钢筋混凝土结构、伸出箱身前端3.8 m、在墙身位置设支撑墩,支撑墩为悬臂结构,其下净空便于出土,顶板梁前端预留顶部子盾构箱位置,盾构钢结构部分主要采用工字钢、槽钢和钢板制作。根据顶部盾构梁、支撑墩和顶部盾构的荷载计算、结构受力计算、配筋计算等计算结果,优化设计满足有关规范的受力和配筋要求,增加了安全储备,提高了工效,节约了成本,确保了安全质量。     

钢框架-桁架新型结构体系抗震性能分析

为改善钢框架-支撑结构体系中支撑易屈服问题,简化钢框架-钢板剪力墙结构体系中剪力墙的受力,结合钢框架-钢板剪力墙结构体系中钢板剪力墙"拉力带"受力特性和两侧开缝钢板剪力墙简化模型,提出了一种新型结构体系——钢框架-桁架结构体系。对钢框架-桁架新型结构体系进行了介绍,通过SAP2000建立了钢框架-桁架结构体系模型,对这一新型结构体系进行了模态分析、反应谱分析和线性时程分析并与钢框架-钢板深梁结构体系和纯钢框架结构体系进行了对比。分析结果表明钢框架-桁架结构体系有较高结构抗侧刚度;在地震作用下,钢框架-桁架结构体系与钢框架-钢板深梁结构体系具有相似的动力特性,在一定条件下利用钢框架-桁架结构体系简化和等效钢框架-钢板深梁结构体系是合理的。     

包头站站台雨棚结构设计研究

包头站站台雨棚采用分叉式钢管混凝土柱与双向正交钢梁组成的钢框架结构体系,钢管混凝土分叉柱为雨棚梁提供了更多的支撑点,有效地减小了雨棚梁的计算跨度,使得结构更加合理。介绍该工程的结构布置、结构分析及重要节点设计。对分叉式钢管混凝土柱的受力性能进行分析研究,得出分叉柱的支撑角在35O~50O变化时,分叉式钢管混凝土柱与雨棚梁形成的结构体系可达到最优的受力状态,使得结构最为经济、合理。     

96 m钢-混组合桁架梁设计

新建安九铁路跨越武九客专受桥下净空限制,需采用大跨度、低高度桥式结构;同时结合后期维修养护及无砟轨道技术需求,桥面板宜采用混凝土结构,综合考虑本桥采用1-96 m钢-混组合桁架梁跨越武九客专。而96 m钢-混组合桁架梁结构为目前国内同类型桥梁结构最大跨径,并且首次应用于时速350 km无砟轨道。本文结合工程背景详细阐述96 m钢-混组合桁架梁整体设计思路,并对其结构尺寸、受力分析和施工方法进行深入探讨。本工程在安九铁路的成功应用为同类型结构在高速铁路上的推广应用积累了宝贵的设计和施工经验。     

明挖车站盾构井环框梁的受力分析及优化设计

以长沙市地铁3号线某明挖车站为研究对象,探讨盾构井环框梁在施工阶段的受力状态及优化设计方法。按承载能力极限状态进行荷载组合计算,分别应用三维立体模型和平面模型计算盾构井环框梁结构内力。对比分析三维立体模型和平面模型计算结果,结合工程经验总结认为可以通过考虑侧墙刚度、弯矩调幅、弯矩削峰的方法优化平面数值计算,并介绍考虑侧墙作为翼缘对盾构井环梁刚度增大系数的计算方法。     

近接既有地铁结构施作超宽明挖基坑的围护结构设计

16号线丰台南路站采用明挖法施工,与9号线已建成丰台南路车站密贴施工。先期施工段围护结构设计时解决以下问题:合建段基坑开挖及16号线车站结构建成后,对既有9号线车站结构受力影响;基坑围护结构非对称受力计算方法及计算模型研究;超长长度,大规格钢支撑受力,整体稳定计算;大规格钢支撑连接接头、钢围檩构造、围檩与围护桩连接的支撑节点等设计;施工监测中,结合支撑受力特点,增加钢支撑挠度监测,确定监测方法、频率、变形控制指标等研究。基坑施工周边建筑物的环境风险源保护研究。     

大连轻轨三号线续建工程普通梁型方案选定

研究目的:以大连轻轨三号线续建工程高架桥为例,研究了梁型方案的比选,以更好地满足桥梁景观设计、工程造价经济合理等方面的要求。研究方法:针对大连地区的地质、地形条件,通过比选的方法,对普通地段桥梁梁型方案,从结构形式、结构体系、材料、施工方法、综合指标等方面进行了探讨研究。研究结果:从受力特点、施工周期、景观效果、施工对环境的影响、经济的合理性以及材料的耐久性等方面综合考虑,确定适合大连地方普通地段的轻轨梁型。研究结论:通过对各种梁型方案的论证,大连轻轨三号线续建工程采用(3~5)-25 m单箱单室预应力混凝土连续箱梁,施工方法采用支架现浇法。     

西安北站站台雨棚斜拉杆施工技术

研究目的:郑西客运专线西安北站站台雨棚由钢立柱、悬挑钢梁和钢拉杆组成,钢拉杆一端与钢柱连接,另一端与雨棚相连。钢拉杆在立柱两端对称布置,并施加预应力,形成自平衡体系,减小了雨棚悬挑长度,并控制结构找形。针对工程特点,分析施工过程中影响拉杆力的各种因素,通过对施工全过程的模拟分析,确定拉杆无应力安装长度、施工张拉力等重要参数,掌握施工全过程状态。研究结论:针对本工程特点,通过分析得出:(1)施工之前,须对结构做施工张拉全过程模拟分析,确保拉索张拉施工均处于可控状态;(2)施工过程中应实时跟踪监控;(3)将计算结果与监测结果进行比较,证明了有限元模拟分析的正确性以及施工方案的可行性。     

军用梁在深圳地铁华强路站盖挖法中的应用

深圳地铁华强路站采用盖挖顺做法施工,临时路面系统采用分幅围挡、分段架设军用梁的方法,具有施工简便、投入经济、围挡次数少、占用路幅窄、不中断交通、地面干扰小等特点。结合军用梁在临时路面系统中的应用,介绍了其组成特点、结构布置、安装工序以及交通疏解和围挡方法。实践表明,该系统布设科学合理,结构安全可靠,施工经济易行,交通、环境和社会效益显著。     

站区曲线钢箱梁桥稳定性探讨

研究目的:站区内高架桥多受铁路、站台和景观等限制,在跨度和线形等方面不尽合理.在设计受限的情况下,站区桥梁常设计为失稳风险较高的单支点曲线箱梁的形式.本文以天津西高架桥为例,研究提高其稳定性的合理措施,以保证站区高架桥的安全性和景观性的协调.研究结论:通过有限元方法建立计算模型,并进行针对性分析.研究结果表明,空间模型可较真实地模拟曲线钢箱梁的受力特点,选择适宜的墩梁固结措施可有效降低曲线钢箱梁的倾覆风险,同时合理选择结构的支点偏心值亦可提高结构的稳定性与安全性.文中研究结果对类似工程有一定借鉴意义.     

40m＋64m＋40m铁路连续槽形梁设计

槽形梁是一种粱、板组合形式的预应力结构,具有建筑高度低、节省路基土石方工程投资、养护简便及减少噪声等特点,在解决立交跨线处净空受控制的工程中。结合某线40 m 64 m 40 m铁路连续槽形梁,介绍了槽形梁的合理断面设计、构造细节、平面杆系及空间结构的分析计算过程和结果,以及设计中需要注意的问题。     

无砟轨道1-80m下承式钢管混凝土拱桥设计

研究目的:1-80m下承式钢管混凝土拱桥,为钢箱梁与钢管混凝土拱组合结构,属于有推力拱桥,该桥式方案在我国铁路上是首次采用,需要研究论证,以保证设计安全合理。研究结果:设计表明该桥结构安全可靠,性能优良,且与周围自然环境交相互映,满足无砟轨道要求。     

新广州站桥建合建结构设计探讨

研究目的:新广州站为典型的桥建合建体系,结构新颖,设计施工难度较大,本文从多个方面介绍了新广州站桥建合建体系的设计、施工,并希望能为今后的类似站房设计起到一个借鉴作用。研究结论:新广州站结构体系包含多个专业,桥梁设计采用铁路桥梁规范,上部候车厅及雨棚设计采用房建规范,桥梁与上部房建共同受力,协调变形,需要进行整体计算;抗震时结构整体受力性能强,具有良好的抗震性能及动力性能;新广州站节点复杂,从局部构造上采取了足够的措施;此外,施工时桥梁、候车厅层、屋顶雨棚结构以及地铁立体交叉作业,需要有合理的施组方案。     

大跨张弦梁结构特点及施工方法

张弦梁结构是近年来大跨空间结构领域兴起的一种新的结构类型,以其结构受力合理,跨越能力大,施工方便且建筑造型优美受到越来越多的关注。针对张弦梁结构和基本的施工方法,介绍福州火车南站雨棚张弦梁施工技术。     

铁路站房雨棚张弦梁结构施工关键技术

京沪高铁苏州北站站台雨棚设计采用单向张弦梁主体结构,通过介绍几何找形分析确定构件加工尺寸、确定吊装方案、安装预应力拉索及张拉设备、合理安排预应力的张拉顺序及分级、索力监测及变形控制等关键施工技术,以及相应的质量及安全保障措施,总结了高速铁路"线正下式"的站台雨棚张弦梁结构的安装方法,形成了张弦梁结构的施工工艺流程。