消能棚洞的落石冲击计算及消能效果研究

基于结构动力学基本原理,根据落石冲击棚洞时的动力特性,并考虑棚洞和消能支座的弹性和黏滞性,推导落石冲击力随时间变化的计算公式。根据消能棚洞的结构特性和受力条件,建立消能棚洞的振动模型,推导消能棚洞刚度系数的计算公式,进而得到消能棚洞的落石冲击力计算公式。以国道G319武隆境内的某棚洞和铁路丰沙线的某棚洞为例,对消能棚洞的消能效果进行分析。结果表明,采用消能棚洞形式后,落石冲击力可消减50%左右,横梁最大弯矩以及纵梁上、下侧最大弯矩可分别降低15%以上,17.3%和6.9%,说明消能棚洞对落石冲击力和棚洞内力的消减效果明显,较大地提高了棚洞的承载能力。     

设于桥梁上方的新型棚洞研究

研究目的:结合内昆线喇叭溪棚洞地形、地质条件及既有构筑物现状对棚洞的结构方案进行研究比选,优化棚洞结构型式。研究方法:通过结构计算分析棚洞结构设计的控制因素,针对控制因素对棚洞结构方案进行研究比选,确定棚洞的结构方案。研究结果:通过系统的方案研究,最终选定了独立钢筋混凝土框架与简支梁组合的结构型式。本棚洞已于2002年6月修建完成,使用情况良好。研究结论:对于喇叭溪棚洞这种多次超静定结构,混凝土收缩徐变及降温引起的温度应力对结构设计起控制作用。通过采用本棚洞设计采用的独立钢筋混凝土框架与简支梁组合的结构型式,既可以保证棚洞结构的整体稳定性,又可以大大降低温度附加应力。     

高速铁路棚洞设计

研究目的:通过对棚洞净空断面、跨度、跨数、荷载以及细部尺寸的研究,探索影响棚洞内力的控制因素及棚洞受力、配筋特点,获取最优设计参数,达到安全、适用、经济的目的.研究结论:将棚洞简化成平面结构计算且考虑横顶梁抗扭构造作用具有可行性,棚洞设计参数主要由降温25 ℃控制;棚洞构件配筋除立柱以承载力控制外其余由抗裂控制,局部横顶梁尚需考虑扭矩的影响;设计回填土坡度是内墙检算的决定因素;基底应力由3 m埋深控制;跨度为6 m的两跨一联棚洞工程量最小.建议采用跨度为6 m的两跨一联棚洞设计参数.     

隧道洞口柔性棚洞防护结构可靠性分析及应用

为了解决山区高速铁路隧道洞口的落石问题,结合工程实例建立柔性棚洞数值模型,模拟了落石冲击过程,从能量、变形、应力3方面对柔性棚洞防护结构可靠性进行了分析。结果表明:柔性棚洞能够对初始动能为100 kJ的落石进行有效拦截,受落石冲击柔性棚洞防护结构没有出现支撑绳和环形网破断。与传统的钢筋混凝土棚洞相比,柔性棚洞在结构受力、施工速度、环保、经济性等方面均有显著优势,适用于隧道洞口落石防护,尤其是快速抢修抢建工程。     

3种隧道洞口落石防护方案对比分析

为解决既有隧道洞口落石防护问题,比较了钢桁架棚洞、柔性棚洞以及波纹钢板棚洞3种落石防护结构的优缺点,并采用有限元软件对其可靠性进行数值模拟。研究结果表明:3种防护结构均能对能级为100 kJ的落石进行有效拦截;钢桁架棚洞为刚性结构,不利于落石的缓冲及能量吸收,会发生局部变形损伤,适用于洞口坡面陡峭、桥面与地面高差不大、围岩条件较好地段;柔性棚洞以柔克刚能充分吸收落石的冲击能量,适用于洞口场地施工条件差的隧道以及既有工程改造项目;波纹钢板棚洞施工速度快、强度高,更适用于洞口抢修工程。     

落石冲击作用下柔性棚洞结构灵敏度分析

研究目的:柔性棚洞是一种拦截边坡落石的被动防护结构,凭借施工方便、经济环保等特点广泛运用于落石灾害防护领域,但是目前没有规范指导柔性棚洞结构进行设计.本文基于能量法建立落石冲击柔性棚洞结构失效模型等三个模型,采用Sobol'全局灵敏度分析法得到柔性棚洞结构参数一阶、全局灵敏度,提出柔性棚洞结构优化设计思路.研究结论:(...     

设于桥梁上方的新型棚洞——内昆线喇叭溪棚洞

本文对修建于桥梁上方的新型棚洞——内昆线喇叭溪棚洞的结构方案比选和设计的主要问题进行了较全面的论述。经查新，该棚洞的结构型式属国内外首创。喇叭溪棚洞已于2002年6月修建完成，使用情况良好。     

橡胶缓冲垫层保护下棚洞结构落石冲击力学响应研究

采用以橡胶为原料的废弃轮胎作为垫层材料,利用有限元软件建立落石冲击棚洞结构模型,研究落石冲击速度、橡胶缓冲垫层厚度对棚洞结构最大等效应力、结构动能、节点位移等的影响。结果表明:在竖向落石冲击作用下,棚洞结构中间跨的横梁端部为受力不利位置;落石的冲击速度越高、橡胶缓冲垫层越厚,橡胶垫层的缓冲作用越显著;在冲击荷载作用下,棚洞结构横梁下部会承受较大的拉应力,应加强横梁底部的钢筋布置。     

铁路水害地段增建明洞棚洞时接触网改建方案

我国山区的老旧电气化铁路由于建设时间较早,技术标准较低,施工材料性能较差,在出现水害时铁路两侧山体成为铁路的重大安全隐患,因此增建明洞棚洞是十分必要的。针对在增建明洞棚洞时,已有接触网设备对施工产生的干扰,对明洞棚洞增建时接触网改建实施方案中的关键点,即接触网锚段关节及中锚的处理、接触网定位装置的选择和接触网工程定位支柱的选择进行详细论述,对施工过程中如何处理出现的问题作了介绍,提出过渡支柱基础采用在棚洞立柱内预埋底座的形式、在悬臂梁上安装吊柱并用弓形腕臂进行定位以及利用边墙的过渡立柱结构形式等建议,为既有电气化铁路增建明洞棚洞提供重要技术支持,为后续大批量水害整治工程奠定技术基础。     

山区桥梁柔性防护棚洞抗冲击性能研究

我国西部山区崩塌落石灾害频发，柔性棚洞是一种常见的被动防护措施，凭借结构轻巧、安装方便等特点，适用于桥梁结构的落石防护。为研究桥梁钢结构柔性防护棚洞在落石冲击下的响应，本文运用LS-DYNA显式动力学分析软件对落石冲击桥梁柔性防护棚洞进行仿真模拟，分析不同冲击速度、不同冲击位置等对柔性棚洞以及桥梁结构冲击响应的影响，得到棚洞结构中高强钢丝网、钢拱圈和钢横梁3种主要构件及T梁结构本身在冲击作用下的响应规律。研究结果表明：落石冲击柔性防护棚洞结构的不同位置，产生的冲击响应均随着落石速度的增加而增大；其中落石冲击防护网时桥梁受到的冲击效应最小，在防护网未被冲破的情况下不会对桥梁结构造成太大损伤；而落石直接冲击钢拱圈时桥梁受到的冲击效应最大，钢基座下方混凝土在较低能级冲击下就会破坏。另外还对多落石冲击工况进行初步尝试，为桥梁落石防护的工程设计提供参考依据。     

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。     

轨道交通全自动运行车辆段设计研究

随着地铁全自动运行技术在国内的推广,完善适应全自动运行技术的车辆段工艺设计已成为当务之急。在总结北京、成都、哈尔滨、深圳、济南等城市的全自动运行车辆段设计实践的基础上,对全自动运行地铁车辆段的总平面图和与全自动运行有关的设施的设计进行初步的探讨与研究。明确采用全自动运行技术后,都有哪些车辆段线路和设施受到影响,并提出具体的解决措施。对全自动运行地铁车辆段的防护分区原则、方法进行详细的研究,尤其明确了周月检线、转换轨、试车线、回转线等车场线的分区属性,对车辆段总平面图的设计有着实际的指导意义。对防护分区内的停车列检库、周月检库、洗车库、转换轨、试车线的设计提出具体要求和方法。分析地铁列车往返全自动运行区与非全自动运行区的各种工况,为信号系统设计和车辆段工艺设计提供参考依据。     

一种新型电力机车库内动车电路的设计

介绍了几种原有电力机车库内动车的电路形式,分析了它们的优缺点,提出了一种新型的库内动车电路设计方案,并详细地进行了阐述,为交流传动电力机车的库内动车电路设计提供了新的思路。     

南京地铁盖挖逆作车站结构设计案例

简要介绍南京地铁南北线一期工程新街口车站的结构设计概况,阐述盖挖逆作设计中所采用的新工艺和新技术,并指出今后设计方面需要改进的地方。     

管棚支护技术在武广客运专线隧道软弱围岩开挖中的应用

研究目的:由于隧道洞身横穿软弱围岩,结构松散,围岩稳定性极差。为了解决这一施工中遇到的问题,因此特别针对软弱围岩的开挖支护进行了技术研究。研究结果:通过管棚注浆超前支护在桐木冲隧道出口软弱围岩开挖中的应用和监控量测,进一步地了解了管棚注浆支护的原理,有效地阻止了开挖时软弱围岩的坍塌和涌水,为隧道的施工安全提供了保障。     

大型动车运用所接触网设计关键技术浅析

以曹庄动车运用所为例,分析了大型动车运用所的供电方案;从景观设计、道岔布置、悬挂安装3个方面论述了接触网平面布置需要注意的事项;同时叙述了接触网与检查库、洗涮库、临修库及镟轮库、踏面诊断棚、站场排水沟、综合管沟接口的重要性。     

刚架桩板式挡土墙受力分析及应用研究

针对传统桩板式挡土墙采用人工开挖桩井,工效低、施工安全风险大,锚固段无基岩或坚硬地层时桩身截面尺寸大、锚固段长、不经济等不足,提出一种新型的刚架桩板式挡土墙,该挡土墙由双排钢筋混凝土灌注桩、桩顶冠梁刚性连接、前排桩预留连接钢筋与布设的钢筋网连成整体浇筑挡土板组成。通过对刚架桩板式挡土墙的受力分析,给出此新型支挡结构的设计思路和方法;通过3处采用刚架桩板式挡土墙的工程实例与传统桩板式挡土墙的对比分析,说明刚架桩板式挡土墙在技术和经济方面具有明显的优势。     

合武铁路中空式路肩挡土墙设计探讨

研究目的:随着城际铁路、高速客运专线的建设,既有枢纽引入客运专线工程对城市用地及居民的生活影响较大,不仅拆迁费用成倍增加,而且拆迁难度大、时间长,严重影响工程建设.合(肥)武(汉)铁路引入武汉枢纽地段并行增建工程中,增建一侧为高层建筑群,扩建征地困难.为此,设计采用C35钢筋混凝土框架直立中空式刚性路肩挡土墙.研究结论:该结构集挡土墙、涵洞、桥梁结构设计于一身,刚性框架结构与人行道悬臂板组成的墙顶面满足了站后专业附属设施的布设,既体现了路基设计工程措施的创新、合理性,又确保了既有线行车和既有建筑物安全.经运营后充分体现该结构占地小,基础底面较宽,自身稳定性强,水平抗力大,抗滑、抗倾效果好,更起到路基边坡支挡与收坡的双重作用,在今后同类型铁路路基工程的设计与施工中具有重要的借鉴、参考作用.     

砂卵石地层超长管棚技术应用与研究

成都地铁盾构始发及接收采用管棚加固措施,既有经验及工程实践表明,管棚支护对控制沉降及盾构始发/接收安全起到有效控制作用,为将管棚支护技术应用于下穿既有运营地铁线等高风险工程,有必要对成都砂卵石地层超长管棚应用进行系统研究,以成都在建地铁车站基坑内管棚试验为基础,对管棚直径、打设工艺、打设长度、打设精度及引起地层沉降进行研究分析。结果表明:在卵石粒径大(最大粒径60cm)、卵石含量高(60%~80%)的成都砂卵石地层,采用带冲击锤头的潜孔钻机,可实现管棚长距离施工,当施作长度小于35 m时能有效控制管棚偏移量,试验过程中最大偏移量为0.6m,且管棚采用跟管顶进法可有效控制管棚施工过程中引起的地层沉降。