高填黄土矩形、拱形明洞减载结构土压力差异性规律研究

高填明洞会使结构受力增加,影响结构安全。文章通过模型试验、数值模拟手段,考虑EPS减载、结构截面形式及其基础刚度,研究了明洞洞顶土压力、土体位移随填土高度的变化规律。结果表明,高填明洞减载结构洞顶土压力随填土高度的变化呈非线性变化,拱形截面减载效果优于矩形截面,柔性基础明洞减载效果优于刚性基础;矩形截面从洞顶中心点到两侧的土压力呈现先增大后减小、最后趋于稳定的趋势,在明洞两侧边界处出现最大值,EPS减载和柔性基础会使最大峰值与洞顶中心点数值的差距减小;拱形截面明洞洞顶同一平面竖向土压力呈现先减小、最后趋于稳定的趋势,最大值出现在明洞洞顶中心点。矩形截面明洞洞顶同一平面土体沉降曲线由减载前的"双V"型变化为减载后的"U"型。随后,对试验过程进行数值模拟分析,两者计算结果平均误差为11.0%,验证了试验数据的正确性及计算参数的合理性。最后,从填土横向应力上探讨了不同截面、基础刚度的明洞减载结构土拱效应的差异。     

高填黄土明洞卸载结构土拱效应离散元分析

采用细观颗粒流软件PFC2D建立明洞卸载数值模型,从竖向土压力、颗粒竖向位移、颗粒间接触力链、孔隙率等细观层面研究了不同减载措施对土拱效应的影响,同时,以工况Y7(EPS板+土工格栅+混凝土柱)为基准,考虑不同密度、厚度EPS板进行参数化分析.研究结果表明:洞顶上方设置减载措施可有效减小洞顶土压力,不同减载措施的减载效...     

沟槽式深覆土减载明洞衬砌结构受力特性及截面设计研究

为了改善沟槽式高填黄土明洞衬砌结构内力,减小明洞衬砌厚度,文章通过数值模拟方法,从EPS板材料的力学性能和减载机制分析入手,研究了减载前后明洞各位置结构内力和结构衬砌厚度变化规律,以及边坡坡角对减载前后明洞结构内力和截面衬砌厚度的影响规律。结果表明,高填黄土明洞结构内力和结构衬砌厚度均随回填土高度的增加而增加;减载明洞结构内力和结构衬砌厚度减小效果均与EPS板厚度和EPS板材料的应力-应变曲线有关,在EPS板处于塑性阶段末期,减载效果最佳,并给出了该密度下EPS板减载的优化设计;边坡角度越大,减载前后明洞结构内力越小;除拱顶外,明洞衬砌截面厚度均有减小趋势;而减载后的洞顶衬砌厚度减小效果最明显,其余截面厚度减小量均呈加速减小趋势。文章最后建议对不同填土高度、不同边坡坡角的沟槽式高填明洞进行不同EPS板密度和厚度的优化设计。     

考虑多因素耦合的高填明洞垂直土压力计算方法研究

文章基于传统土压力计算理论,通过定义明洞宽度、断面型式、填土性质、边坡坡角和槽宽比等影响系数,对传统土压力计算公式进行修正,提出了四个影响系数下高填明洞洞顶垂直土压力计算公式。首先,将不均匀变化的土压力采用荷载等效的方法转化为均布荷载,同时采用数学回归法、数值模拟法等确定了高填明洞洞顶垂直土压力回归曲线数学表达式,分析影响系数随H/W(填土高度与明洞宽度比值)的变化规律,得到影响系数对高填明洞洞顶垂直土压力的影响程度和影响趋势,以此来确定高填明洞洞顶垂直土压力的计算公式。随后,对建立的计算公式选取两种铁路明洞设计工况进行验证。结果表明,提出的计算公式的计算结果与数值模拟结果的平均相对误差为1.68%,验证了该计算公式的正确性。     

不同技术条件下基坑支护结构受力分析

针对支撑刚度、围护墙体刚度及地基加固等不同技术条件的基坑支护方案进行内力计算,并对各个方案下的结构受力进行分析比较,从而提出不同环境条件下支护体系的设计方案。     

高速铁路黄土隧道初期支护受力特性研究

支护结构的合理设计是大断面黄土隧道设计的关键环节。文章结合在建铁路黄土隧道,采用数值模拟,分析了大断面黄土隧道在不同初期支护时机情况下,支护结构、围岩受力状态和力学行为变化情况;基于控制围岩变形为核心,对大断面黄土隧道施工中初期支护施作时机的选择给出了合理的建议;根据现场监测结果,总结出了黄土隧道初期支护受力规律。黄土具有明显的流变特性,支护结构受力很大一部分承受围岩流变产生的附加荷载;另外,支护结构受力在空间上分布并不均匀对称,这些在设计中都应加以考虑。     

桥梁结构减隔震设计研究

传统的桥梁结构抗震设计方法存在诸多弊端,一种新的抗震技术桥梁减隔震技术应运而生。针对减隔震设计展开研究,探讨了桥梁减隔震装置的布置方案和设计参数,通过力学计算分析了减震装置对桥梁结构的减震效果,结果表明采用减隔震设计能够有效减小桥梁结构所受地震力,改善抗震性能。     

湿陷性黄土路基病害及防治措施研究

为了提高铁路工程路基的施工质量,通过对黄土地区铁路工程沿线的路基湿陷性病害进行调查,分析湿陷性病害发生的原因,在设计、施工以及使用阶段提出防止路基工程发生湿陷性病害的具体措施。同时,根据湿陷性黄土及路基工程的特点,提出发生黄土湿陷性病害的预防及处理措施,从而为黄土地区铁路工程路基的湿陷性病害的防治提供参考。     

斜拉桥结构受力特点及施工控制方法研究

文章结合监理工作实践,分析了斜拉桥结构受力特点,研究了斜拉桥施工控制的重点和难点问题,为斜拉桥的施工控制提供参考。     

高填方路基工程中拱涵结构受力研究

为减少高填方拱涵开裂病害问题,首先,以实际工程为例,分析高填方拱涵的设计要点,得出高填方拱涵在荷载计算时可以不考虑汽车荷载的影响;其次,分析高填方路基拱涵的沉降曲线和涵周土压力曲线,明确拱涵的实际受力状态,并分析曲线走向的原因,确定高填方路基拱涵的上覆填土存在明显的沉降差异,这是拱涵和填土刚度相差悬殊所导致的;最后,从施工的角度说明高填方路基拱涵的施工要点。     

地铁盾构隧道管片衬砌结构受力特征研究

以我国城市地铁区间盾构隧道为对象,采用几何比1/12,同时考虑盾构隧道管片接头效应和管片与土体相互作用效应的三维土-盾构隧道相似模型试验,对盾构隧道管片结构在不同拼装方式下的力学行为进行了研究,并通过现场原位试验进行印证和补充,最后将研究成果与梁-弹簧模型的理论分析结果进行了比较,得出的结论可为盾构隧道的设计提供参考.     

钢-混组合连续箱梁结构受力研究

文章以千里堤特大桥主线桥(55+ 80+ 55)m钢-混组合连续箱梁施工为工程背景,根据实际的施工情况,采用Midas Civil有限元软件,计算和模拟在不同荷载组合下,钢混组合工字梁桥施工阶断、成桥阶段的受力情况,以保证工程顺利施工.结果 表明:施工阶段钢箱梁及混凝土桥面板强度满足规范要求;成桥阶段结构刚度及支座选型...     

湿陷性黄土与地铁地下结构相互作用机理研究

为研究湿陷性黄土与地铁地下结构相互作用机理,文章基于黄土地区地铁工程经验,通过理论分析探讨了地铁工程地基承载力工作原理、黄土地层中地下结构的土压力作用原理等,指出了地铁结构作为地下中空构筑物与一般工业与民用基础的区别;通过实例计算研究了地铁结构基底压力、黄土湿陷引起的结构侧向土压力及顶部土压力变化规律。研究结果表明:1)地铁地下结构工作原理不适用于地基土体侧向滑移并被挤出的传统与经典地基承载力理论,它产生的基底压力小于原基底土的自重压力,类似于地基与基础设计中有利的补偿性基础;2)黄土饱和浸水湿陷瞬间,土的抗剪强度是饱和快剪指标,其侧压力系数趋近于1.0,设计时应予以考虑;3)黄土地层中如隧道洞身范围土体发生湿陷变形,隧道顶板所受的竖向土压力值较未发生湿陷变形时显著增大,设计时应予以考虑。     

高速铁路空沟减隔振措施的模型试验研究

为了研究高速铁路空沟减隔振措施的减隔振效果以及影响其减隔振效果的因素,本文通过1g条件下的缩尺模型试验,找出了不同工况条件下空沟后侧土体的振动规律,并分析了振动波反射对空沟前侧土体振动加强的影响。结果表明,距离空沟越近减隔振效果越明显,随着离空沟距离的增大,减隔振效果减弱,但变得较为平稳;在低频率振动下,空沟深度和宽度分别增加可显著提高减隔振效果,随着激振频率的增高,空沟深度和宽度分别增加对减隔振的增强效果降低;采用空沟减隔振措施后,空沟前侧土体的振动明显加大,为无减隔振时的1.8倍左右,在实际设置空沟的设计与施工当中,应考虑空沟前侧土体振动加剧情况,避免设置空沟减隔振措施后对高速铁路基床本体的影响。     

六律邕江特大桥栈桥码头结构受力分析研究

文章以六律邕江特大桥栈桥码头为工程实例,基于Midas Civil软件建立了栈桥码头模型,分别研究了拱肋、格子梁、龙门吊和动水荷载对模型的影响,并通过对栈桥码头跨中及墩顶处形成的最不利荷载工况的受力分析,证明了栈桥码头的结构刚度、强度及稳定性等均满足要求。     

深埋引水隧洞软弱围岩支护结构受力特征研究

文章依托工程实例,针对深埋软弱围岩引水隧洞支护体系的受力特征,开展了现场试验研究,并基于强度折减理论和数值模拟分析,提出了一种计算软岩隧洞施工期间二次衬砌承载力及其强度安全系数的方法,对围岩和二次衬砌的稳定性进行了评估分析。研究表明:边墙部位锚杆发挥拉拔支护效应明显,根据锚杆中性点位置推测出的软弱围岩塑性区有不断发展和扩张的趋势;初期支护钢拱架架设后能立即发挥支护作用,给予围岩较大的支护力;采用该方法求出的二次衬砌在施工期间将参与承担12%的围岩释放荷载,墙脚应力集中部位的安全系数最小,二次衬砌承载特征的计算结论与二次衬砌接触压力的现场试验结论基本吻合。成果可为深埋软弱围岩条件下的隧洞修建提供一定参考。     

连续梁悬浇施工防倾覆临时受力结构研究

文章以广西融水至河池高速公路五分部小环江大桥为例,阐述了在连续梁悬浇施工过程中,为了防止施工过程中的意外导致梁体两端重量失衡发生倾覆,可采用钢管支撑和墩顶临时固结加钢管支撑两种防倾覆临时受力结构,并通过结构受力计算进行对比分析,选择出更为经济合理的结构布设形式,以降低施工成本。     

不同坡度偏压黄土隧道预留变形量的研究

由于黄土独特的物理力学性质以及偏压隧道特殊的不对称受力形式,使得浅埋偏压黄土隧道的预留变形量不同于一般隧道情况。文章以山西省孙家沟隧道为依托工程。通过对现场监测数据进行整理,利用最小二乘法进行回归分析,并使用有限元软件ANsYs进行数值模拟验证,得出了浅埋偏压黄土隧道围岩变形随偏压坡度变化的规律。研究表明,对于偏压坡度为15°~45°的V级围岩浅埋双洞黄土隧道,浅埋侧隧道的预留变形量可取为10-15 cm;而对于深埋侧隧道。当偏压坡度分别约为15°,30°和45°时,可分别预留约20~25 cm,25~30 cm和28~33 cm的变形量。     

EPS板减荷措施在高填方涵洞中的应用研究

高填方涵洞作为公路、桥梁建设的重要组成部分,由于自重荷载过大、减荷困难成为建设领域的难点之一,EPS板减荷方法以其独特性逐渐成为该领域的研究热点。从EPS的概念、特点及工程应用出发,结合相关应用实例,提出EPS板在高填方涵洞铺设中的施工要点,为EPS板在高填方涵洞中的施工减荷应用奠定基础。     

矩形截面双壁钢围堰结构行为与受力性能研究

文章以汉江五桥矩形截面双壁钢围堰工程为例,对双壁钢围堰在桥墩基础施工过程中所体现出的结构行为进行分析,并采用有限元程序建立双壁钢围堰的板梁混合精细有限元模型,结合简化计算方法对双壁钢围堰的受力性能进行了研究,提出了改善双壁钢围堰受力性能的构造措施。