沉管隧道变截面管段浮运水流力及系缆桩可靠性分析

为探索沉管隧道变截面管段浮运过程的水流力与系缆桩可靠性,以广州洲头咀沉管隧道为依托,借助CFD软件建立流体动力学模型,计算管段横向浮运所受的水流力并探讨规范水流力公式的适用性;以此为基础,利用ANSYS开展管段浮运系缆桩可靠性分析。研究表明： 1) 规范水流力公式具备一定的适用性,采用结构形式为矩形梁时对应的水流阻力系数会导致与数值计算结果存在不容忽视的差别,通过CFD计算结果修正后两者吻合较好; 2) 系缆桩处于弹性受力状态,刚度与强度均未被削弱,设计方案可满足浮运安全要求; 3) 钢丝绳拉力作用下管段结构混凝土处于带裂缝工作状态,需基于计算结果对系缆桩预埋件锚固区做局部加强以抑制裂缝发展。     

硬质地基上干坞坞口模袋砂围堰变形空间效应及其方案优选

为了探索硬质地基上干坞坞口模袋砂围堰变形的空间效应及合理的平面布置方案,以广州洲头咀沉管隧道轴线干坞坞口模袋砂围堰工程为背景,借助数值手段建立围堰三维有限元模型,明确了干坞内降水工况下围堰空间条件下的水平向变形规律,并结合现场实测数据进行了验证,同时对多折角U形和两直角U形2种围堰平面布置方案进行了对比。结果表明:1)降水工况下,模袋砂围堰纵向不同位置的水平向变形规律不同,将围堰变形视为平面应变问题存在缺陷;2)围堰存在类似于基坑的空间效应,其本质源于围堰自身平面布置导致的系统刚度差异;3)围堰顶部斜裂缝产生的原因是围堰角部与中部系统刚度不同,差异变形的存在导致了裂缝的发育;4)多折角U形围堰布置方案优于两直角U形布置方案,前者对空间效应的利用更为充分。