桥梁结构恒载状态位移评估方法研究

桥梁位移评价是利用测量手段,对桥梁各控制断面的位移变化进行监测,并绘制相应的位移影响线或变形曲线,以检测各控制部位位移状态,从而以此总体评估桥梁结果的刚度、营造状态和耐久力。该文从预测模型的建立与位移评估的流程,介绍了桥梁结构恒载状态位移评估的方法,并以宁波招宝山大桥为实例作了分析。该方法可供同类工程借鉴。     

深基坑开挖对邻近隧道变形影响的数值模拟分析

针对上海某项目工程，运用MIDAS GTS有限元软件，分析了基坑开挖对侧向及底部近接隧道的位移影响规律。结果显示，基坑开挖主要造成侧向隧道发生水平位移，对竖向位移影响不大，且水平位移随着隧道与基坑间距的增大而减小，减小幅度逐渐变小。对底部隧道主要会引起竖向位移，水平位移可以忽略不计，竖向位移随着隧道与基坑间距的增大而减小，减小幅度呈增大趋势。此外，对基坑周围多管线存在情况进行了安全分区，通过分区对隧道管线进行安全评估，并提出相应的应对措施。     

光纤光栅传感和光电成像技术在地铁深基坑中的应用

为实时掌握基坑开挖过程中支护结构的变形情况,以宁波某地铁深基坑为依托,建立一套基于光纤光栅传感和光电成像技术的实时监测系统。介绍光纤光栅测量应变、光电式双向位移计测试墙顶水平位移和沉降的原理,并推导利用光纤光栅实测应变计算水平位移的公式。基坑开挖过程中,不同位移测试计算方法的成果对比分析结果表明： 光纤光栅传感技术测量墙体应变数据准确、可靠,计算的水平位移与测斜仪测得的水平位移一致,光电式双向位移计测试墙顶水平位移和沉降精度高于全站仪,可推广应用于基坑工程安全监测。     

支护结构内力测试在确定隧道容许位移量上的应用探讨

容许极限位移量的确定国内外尚无统一的标准,通过分析支护结构压力、内力及支护结构变形三者之间的内在联系,得出结构稳定性的判断的根本的指标应基于承载能力(支护压力)或内在的承受能力,并通过实例,利用隧道实测监测资料,建立支护结构内力-安全系数-位移这三者之间的关系,从而得出隧道的允许位移量,这一允许位移量的确定方法,对于大跨度、特殊地质条件下的隧道允许位移量的制定,尤其具参考价值。     

桥梁顶升施工墩柱不同步效应影响分析研究

以某三跨预应力混凝土连续梁结构调坡顶升施工为工程背景研究桥梁顶升墩柱之间不同步性位移差的力学性能和其性能控制方法。首先,采用梁格模型与参数化分析方法对比了仅不同墩柱之间在较大的顶升位移差以及同时考虑横桥向顶升位移差对主体结构的影响,准确地评估了顶升墩柱不同步性对桥梁受力的影响,并基于结构应力提出3个位移量级,从而提出基于位移差的性能控制量化分析。其次,基于主梁抗裂安全控制提出采用不同墩柱位移差衡量顶升施工的质量和对结构受力性能的影响,为快速判断顶升施工安全性提供参考思路。最后,通过实例工程实施及相关监测数据验证本文不同步性位移量级性能控制方法,为类似工程提供参考。     

考虑刀盘摩阻因素的盾构施工引起地层横向位移分析

为了全面和准确地计算盾构施工引起的地层横向总位移值,依据弹性力学Mindlin解,在已有研究的基础上,增加考虑面板式及辐条式刀盘的摩擦力对地层横向位移的影响,给出刀盘的简化计算模型,通过坐标转化和积分的方法分别推导2种结构形式刀盘正面及圆周面摩擦力产生的地层横向位移计算公式,并采用位移叠加的方法,给出盾构施工引起地层横向总位移计算公式,并对已有工程算例计算和分析,将结果与实测值对比。结果表明：计算结果可以反映盾构施工阶段地层横向变形的特点;在盾尾附近的一定范围内,同步注浆压力和盾壳摩擦力对地层横向位移的影响程度较大,为主要影响因素;在刀盘附近的一定范围内,盾壳摩擦力,刀盘圆周面环向摩擦力和刀盘正面摩擦力对地层横向位移的影响程度不可忽略;各因素产生的地层横向位移值随着深度的增加而衰减并向深层土体逐渐扩散;地层横向位移值受刀盘不同结构形式的影响程度较小,分布规律相仿;在刀盘推进面周围的一定范围内,地层横向总位移值正负区域的分布与刀盘的旋转方向有关。     

边坡锚固中锚墩框架梁受力体系分析

在预应力锚索加固边坡工程中,对于锚墩加框架梁受力体系的分析,目前还未见有效的计算模式。通过对实际工程中锚墩与框架梁在张拉时的位移监测数据进行分析,探讨锚墩与框架梁的共同作用机理,得出了锚墩在外锚固体系中的分担作用。同时计算出框架梁在锚索作用下的位移曲线,与实测数据进行对比分析,表明该计算模式具有较好的效果,有实际应用价值。最后根据对锚墩位移监测数据的统计,对不同地质条件下的地基反力系数的取值范围进行了探讨,供工程应用中参考。     

基于位移与轴力的软土深基坑开挖扰动控制

针对软土地层基坑工程钢支撑体系压力控制液压伺服反馈控制中施工扰动最终位移的不确定性及其环境风险,研究建立了以扰动位移控制为核心、位移与支撑轴力综合优化的钢支撑液压伺服智能控制方法。提出基于容许位移约束的线性位移变化与支撑力综合优化智能控制模式,并建立相应的施工全过程实时调压技术。构建了基于高精度激光测距和液压监测同步的反馈系统,采用形函数的随机数据误差处理方法,有效防范随机误差带来的反馈控制失误和风险。经模型试验,验证了该方法的可靠性和适用性。经上海世博通道工程示范应用,位移控制效果显著。     

深基坑桩锚支护体系桩身内力及变形监测分析

依据西安市高新区某桩锚支护式深基坑支护桩内力和侧向位移的监测数据,对支护桩桩身内力与变形的变化规律进行了对比分析,得到了桩身弯矩和位移沿深度方向的分布。分析结果表明:随着基坑开挖深度的增加,支护桩的桩身弯矩值以及桩身向基坑内侧方向的位移不断增加,桩身弯矩最大值出现在基坑开挖底面以下,反弯点沿桩身向下移动。锚索锁定后对桩身内力与位移的作用显著,减小了桩身弯矩,限制了桩身位移的增加;空间效应在基坑开挖过程中,对桩身内力与位移产生影响,基坑中间支护位置桩身的最大弯矩值与位移值明显大于其他支护位置,分析结果可对基坑的进一步施工提供参考。     

基于灰色理论的土质路堑边坡位移预测

土质路堑边坡失稳破坏往往表现为土体位移。以重庆铜合高速公路K22＋770-K22＋965段路堑边坡位移预测为例,对基于灰色理论构建的土质路堑边坡位移预测灰色模型进行介绍,并将预测值与实测数据进行比较,结果表明其准确度高。在此基础上建立位移随监测时间变化的响应函数,其适用性强,可作为土质路堑边坡位移预测的经验公式。     

地震作用下边坡永久位移分析方法研究

为了了解地震作用下边坡永久位移的变化特点及分布规律，将FLAC3D计算得到的绝对动位移减去山体动位移得出相对动位移，再利用滑动平均法将相对动位移分离出可恢复位移和永久位移。利用该方法对凤凰山边坡工程进行了地震作用下位移分析。通过分析发现边坡永久位移变化曲线存在阈值，当加速度值大于阈值点时永久位移增大，随后趋于稳定，永久位移随时间积累。此外，计算分析所得残余位移分布规律与试验结果较为一致，说明所提方法对边坡动位移的计算和分析是基本合理的。     

小波分析在边坡深部水平位移监测数据降噪中的应用

边坡深部位移监测曲线中的波动现象既反映了自然活动和人工活动使边坡内部位移产生的突变;也反映了噪声对其造成的影响。为了提高边坡稳定性评价的准确性,有必要监测信号进行降噪处理。小波分析作为一种新兴的数学工具,具有多分辨分析的特性,在信号的噪声消除方面,已有了广泛应用。将小波分析应用在边坡水平位移监测曲线的降噪中,选用小波阈值法对西攀高速公路k132高边坡和318国道k2791高边坡监测数据进行降噪,结果证实,小波分析方法能有效处理边坡深部位移监测数据。     

邻近深基坑工程地铁结构位移现场监测与数值模拟分析

以天津市某工程为背景,采用有限元分析方法,对地铁隧道管片和车站结构的位移进行计算,并与现场实测结果进行对比,以此来研究基坑开挖施工对地铁结构的影响。研究结果表明:基坑开挖过程中地铁结构产生了一定的水平和竖向位移,其中,隧道管片的位移大于车站主体结构的位移;数值模拟结果与现场实测数据变化趋势基本一致,数值比较接近,二期基坑顶板施工完毕时,隧道管片水平位移最大实测值和模拟值分别为-3.91,-4.97 mm,竖向位移分别为-3.02,-3.41 mm,模拟结果与实测数据均在变形控制标准之内;基坑开挖过程中,隧道管片水平和竖向位移均呈现出两端小、中间大的抛物线变化趋势,最大值出现在邻近基坑开挖侧隧道管片位移监测区段的中点处。     

边坡位移预测的混沌时间序列分析方法应用研究

把混沌时间序列理论引入到边坡工程研究中，运用边坡位移时间序列的最大Lyapunov指数预测边坡的变形破坏，建立了预测模型，并结合工程实例进行边坡位移预测，取得了较好的预测效果。     

地面堆载条件下交叉穿越隧道的竖向位移计算方法研究

为研究地面堆载作用下交叉穿越隧道的竖向位移特性和快速分析评估地面堆载对交叉隧道的影响,考虑土体与隧道、隧道与隧道的相互作用,基于Boussinesq解和Mindlin解,提出交叉穿越隧道竖向位移的解析公式,并通过土与隧道的位移协调、隧道结构的弯曲变形分析进行编程求解。与地表堆载作用下的模型试验和三维有限元结果进行对比分析,计算误差在10%左右,验证本文解析方法的合理性。通过参数分析探讨交叉隧道间距及交叉角度对竖向位移的影响,结果表明： 隧道交叉穿越的相互影响导致上部隧道位移减小、下部隧道位移增大; 这种影响随隧道间距和交叉角度的减小而增大,交叉隧道由正交变为上下平行时,上部隧道最大位移减小30%,因此在小角度交叉穿越的隧道中更应考虑两隧道的相互影响。     

基于机器视觉的系杆拱桥的拱位移监测技术研究

随着我国桥梁的服役数量及服役时间的不断增长,桥梁领域越来越重视对系杆拱等特殊结构桥梁的位移监测。本文基于机器视觉方法,通过在拱上特定位置设施靶标、在两端拱脚设置相机的方式,提出了一种拱位移监测方案。随后以S32公路油墩港桥为实例,对该方法进行了试验验证,结果表明该方法能够同时达到亚毫米级位移精度与昼夜动态监测的要求,实现了对油墩港桥的拱位移监测。试验结果可靠,为同类系杆拱桥的拱位移监测方案提供了参考。     

基于位移信息的均质土坡动态稳定性分析

现场位移监测是获得边坡体位移信息的直观手段,但据此不能判断边坡的动态稳定性。为此,基于FLAC3D内置的摩尔-库伦模型,建立典型均质土坡的数值计算模型,采用强度折减法模拟边坡变形发展的全过程,获得均质土坡失稳过程中的变形演化规律,并根据关键点的位移变化过程划分为三个阶段,即匀速变形,加速变形和剧烈变形阶段。最后,从关键点位移变化形态以及空间位移特征分析各变形阶段的特点,进行边坡动态稳定性评价。     

降雨入渗对黄土边坡破坏面的形成及滑动机理研究

以甘肃一黄土滑坡为例,将流固耦合理论引入边坡的稳定分析,结合数值分析软件FLAC,研究了边坡在不同降雨入渗深度下位移、速率的变化情况以及边坡破坏场的发展规律,提出了以位移和速率为标准的边坡稳定性评价方法。结果表明:随着降雨的入渗,位移和速率有不断增大的趋势,降雨入渗4m后,位移和速率显著增大,边坡破坏面处于贯通状态,坡体达到临界滑动速率,直至推动整个坡体向下滑动而形成推移式滑坡。     

倾斜传感器在高墩桥墩顶位移监测中的应用

墩顶位移是表征高墩桥桥墩安全的重要参数之一。文中分析了倾斜传感器测量墩顶位移的原理,并以重庆市向家坡立交桥监测系统为例,应用倾斜传感器对该桥Ⅳ匝道10号桥墩的墩顶位移进行了长期监测,根据实际获得的监测数据,分析了该桥墩墩顶在桥梁运营过程中的变化,初步讨论了环境温度的变化对桥墩结构变形的影响。     

加筋土挡墙水平位移解析计算与参数分析

加筋土挡墙因具有造价低廉、施工简便等优点而在公路、铁路等交通基础设施中被广泛应用。作为一种轻型柔性支挡结构，加筋土挡墙易产生较大的水平位移。目前已有的加筋土挡墙水平位移计算公式大多忽略了加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移，有必要提出一种准确计算加筋土挡墙总水平位移的解析式。将加筋土挡墙总水平位移分为加筋区内部筋材伸长产生的水平位移和加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移两部分。假定加筋区内部破裂面由0.3H法确定，根据胡克定律建立计算加筋区内部由于筋材伸长产生的水平位移解析式；假定加筋区为一复合弹性体，根据虚功原理建立加筋区整体在土压力作用下产生的水平位移解析式，两部分共同构成了加筋土挡墙的总水平位移。结果表明：随着填土模量、填土内摩擦角、填土黏聚力、筋材抗拉刚度和筋材长度的增大，加筋土挡墙的最大水平位移逐渐减小；筋材伸长产生的位移占总位移的比值随填土模量、填土内摩擦角、筋材长度的增大而增大，随填土黏聚力和筋材抗拉刚度的增大而减小；与原型试验测试值和数值模拟值相比，该解析计算结果可反映加筋土挡墙墙体位移沿墙高的分布规律，同时与既有经验公式相比，该方法计算结果更接近实际值。