基于共同作用的大型筏形基础设计研究

研究目的：基于地基基础与上部结构的共同协调作用，考虑地基基础变形对上部结构受力与变形的影响，及上部结构对基础内力和变形的作用，研究大型筏形基础的设计。 研究方法：借助于大型有限元计算程序MIDAS，建立地基、基础及上部结构的三维空间模型，采用弹性地基梁法，用弹簧模拟地基作用，对整个结构进行计算分析。 研究结果：从计算结果可以看出，考虑地基、基础和上部结构的共同作用，计算所得筏板基础的沉降规律及内力分布规律与筏板实际变形及受力情况相吻合。 研究结论：将地基、基础和上部结构结合起来，考虑三者的相互作用、相互影响，根据共同作用的计算结果进行筏形基础设计的方法是可行的。     

波浪力作用下钢管桩施工平台随机动力响应分析

采用有限元分析程序提取了平台的各阶自振频率,以有效模态质量参与系数作为模态选择的依据,对随机波浪力作用下考虑结构与水耦合的的动力响应进行计算,并分析了附连水质量及动水阻尼对结构随机动力响应的影响。通过施工平台静、动力计算结果的比较,建议在进行施工平台的设计时,应充分考虑到波浪力的动力效应。     

电动车组非动力转向架构架设计及优化

介绍了电动车组非动力转向架构架的设计结构特点及轻量化优化设计方案的有限元分析计算结果。     

32 m预应力混凝土简支双T梁横向加固技术研究

针对既有线上大量预应力混凝土简支双T梁桥出现横向刚度不足、横向振幅超限问题.采用大型有限元软件ANSYS,以双T梁实际尺寸建立有限元模型,对梁体加固前、后进行模态分析.在分析大量计算数据的基础上,综合考虑梁体横向和竖向刚度的变化,确定了较为合理的横向加固方案.实践证明,方案是成功的,进一步证明了该方法的可行性.     

客运专线V形连续钢箱梁桥方案设计研究

京沪高速铁路北京特大桥跨越北京南三环,桥式方案采用(68+110+68)mV形连续曲线钢箱梁;主要介绍主跨上部钢结构的构造设计、结构形式优化比选;全桥静力、动力有限元计算分析;桥梁合理施工方案的研究,并提出合理建议。     

深圳丽水公路组合梁桥的动载试验研究

介绍了深圳丽水简支组合梁桥动载试验的主要试验内容和试验方法,并利用大型通用有限元程序MSC.Nastran进行动力特性计算,将实测值与有限元计算值进行了比较.试验数据及计算结果不仅有利于掌握桥梁结构的动力性能,并为桥梁今后的维护及评估提供原始数据,为今后我国类似桥梁的设计和施工提供借鉴.     

北京南站铁路斜弯刚构连续梁桥设计与研究

北京南站改扩建工程凉水河中桥,采用斜弯刚构连续梁结构,对斜弯刚构连续梁的设计及受力特点进行分析、研究。通过对凉水河中桥工程概况的介绍,阐述凉水河中桥的设计基础资料、刚构连续梁的孔跨形式及小曲线半径单、双、三线桥的多样性和复杂性。通过对结构计算理论的阐述,对斜弯刚构连续梁的分析提供了理论依据。通过采用大型有限元软件对凉水河中桥斜弯刚构连续梁进行分析,同时进行了基础反力计算;针对强度及刚度的计算结果,分析斜弯刚构连续梁的受力特点及配筋要点。     

集包第二双线铁路大黑河4号大桥动力特性分析

集包第二双线铁路大黑河4号大桥为系杆拱桥,主体采用钢管混凝土结构.采用大型结构有限元分析软件建立三维模型,分析桥梁自振特性;从车-桥系统运动方程、动力性能、车辆走行性能等方面对车-桥动力响应计算结果及性能进行分析和评价;对德国ICE-3型动力分散独立式高速列车以不同速度通过桥梁时的动力响应和车辆走行性能进行数值计算.根据计算结果对桥梁结构和运行车辆安全性作出评价,为改进同类拱桥设计和结构提供参考.     

公铁两用悬索桥自振特性分析

本文以一座大跨度公铁两用悬索桥方案为计算模型，建立了三维动力有限元模型、并对其进行自振特性的分析计算，得到了悬索桥的横向、竖向、扭转、纵向以及耦合振动的频率及振型，得出的结果必将对大跨度公铁两用悬索桥的抗震、抗风设计以及车桥动力相互作用分析奠定坚实的基础。     

基于ANSYS的粉喷桩复合地基设计方案优化

以ANSYS为计算工具对一粉喷桩复合地基实际工程进行方案优化计算,在合理建立复合地基有限元模型的基础上,通过设定桩长、桩距为设计变量,复合地基承载力、平均竖向位移为状态变量,粉喷桩工程量为目标函数构建了粉喷桩复合地基的优化体系,研究了基于ANSYS的粉喷桩设计方案优化方法,得到了平均沉降随桩长、桩距的变化情况及本工程条件下的粉喷桩复合地基优化组合。     

基于三角模糊数-TOPSIS的既有高铁近接地基加固方案优选

邻近既有高铁新建线的地基加固会严重影响既有高铁运营安全,地基加固方案优选是近接工程研究的焦点问题之一,但目前针对近接工程地基方案优选研究较少。结合既有高铁近接工程特点,在综合考虑影响地基加固方案选择因素基础上,建立地基加固方案优选指标;提出基于三角模糊数-TOPSIS优选模型,并将其应用于新建曲阜至临沂线近接京沪高铁地基加固方案优选进行分析验证。研究结果表明:该模型对于近接既有高铁地基加固方案优选具有一定可靠性与实用性,不仅为近接地基加固方案优选提供了一种新方法,同时为建立近接工程类似项目的综合评价指标和优选方案奠定了理论基础。     

海滩垃圾填埋场地基处理方案探讨

海滩垃圾填埋场主要由建筑垃圾、生活垃圾组成,地质复杂、地下水位高,地基承载力极低。本文结合铁路青岛北站枢纽工程在海滩垃圾填埋场地基处理的应用,介绍了不同类型地基处理方案,以经济、安全为原则,采用多种地基处理方式相结合进行地基加固,解决了大型铁路站场软弱地基处理难题,具有借鉴价值。     

基于桩帽尺寸调整的桩网复合地基沉降控制方法研究

为研究桩网复合地基沉降控制中的桩帽尺寸优化调整问题,采用楔形土拱模型和荷载传递理论分析桩帽尺寸对桩网复合地基桩土荷载分担及沉降变形的影响规律,依据桩土总沉降位移和沉降差控制标准,提出基于桩帽尺寸调整的桩土沉降控制方法,给出桩帽尺寸确定原则。研究结果表明:桩帽的设置可有效提高桩体分担荷载,并进一步引起桩体沉降位移的增加和桩间土沉降位移的减小,且桩顶位置桩土沉降差随桩帽尺寸增加保持递减趋势。研究成果可为铁路和公路工程中的桩网复合地基布桩参数确定及桩帽尺寸优选提供必要技术支持。     

拱北隧道明挖基坑 富水软弱基底加固方案研究

拱北隧道是建设在建筑物密集区的软土地层中的宽体隧道。以该隧道海域明挖段超大基坑的基底加固方 式为研究内容,采用数值分析方法,对比分析满堂、裙边及抽条 3 种不同加固方式对基底沉降变形及围护结构受 力变形的影响,为隧道的基底加固方式比选提供参考。计算表明,所选节段满堂加固对基底的沉降及隧道结构的 变形控制效果更佳,对围护结构的受力影响不大;裙边和抽条的加固效果相近。因此,在不同地质条件下不同节 段可以通过数值计算较好地模拟比较不同的隧道基底加固方案对隧道结构稳定性的影响规律,并结合经济性指 标,选择最合理的加固方案。     

同深基坑开挖引起紧邻地铁车站变形特性研究

紧邻已建成地铁车站单侧基坑开挖卸载会引起车站结构不均匀变形,但目前对其变形机制还缺乏系统认识。结合长沙地区某地铁车站工程实例,基于数值方法对同深基坑开挖引起的紧邻地铁车站结构变形发展变化规律进行分析,并讨论有效控制车站结构变形的主要施工措施。研究结果表明,随着开挖深度的增加,地铁车站围护结构水平变形逐渐增大,且增长的幅度逐渐减小;地铁车站主体结构整体刚度较大,对由基坑开挖引起的土体变形传递具有遮拦作用。     

复杂地质大直径盾构隧道列车振动响应分析

对于高速铁路大直径盾构隧道,研究并讨论列车振动荷载对隧道结构安全性具有重大意义。以佛莞城际铁路狮子洋隧道工程为背景,基于ANSYS有限元方法,采用列车-轨道系统确定列车荷载后,计算不同工况下高速列车振动荷载对软硬不均地层大直径盾构隧道结构的影响,选取不同计算模型对比分析往复荷载作用下隧道地基累积变形的特征。计算表明:(1)双线同时有列车荷载作用时,产生的动力响应更为显著,且与两车间隔的时间有关,当间隔时间为振动周期的倍数时,振动效应最大;(2)较之主应力,列车振动对隧道位移和加速度的影响更加明显;(3)双线列车振动发生时间的偏差会引起响应的振动时程曲线产生约等于Δt的偏移现象,且振动幅值也会偏移,结构的动力响应与地层的动力响应(位移、加速度和主应力)存在相似的变化规律;(4)随着列车运行时间的累加,隧道基底土的累积塑性变形逐渐增大,但随着时间推移后期的增长速率明显减慢;(5)针对佛莞城际铁路狮子洋隧道,近东莞侧隧道基底以砂土为主,建议采用Anand J.Puppala模型进行累积塑性沉降计算;近广州侧隧道基底以淤泥为主,建议采用DingQing Li模型进行累积塑性沉降计算。     

城市轨道交通7号单开道岔结构优化与设计

城市轨道交通7号单开道岔主要铺设在站场,在车辆出库、入库时使用。在城市中站场占地较大,一旦建设完成就很难扩建,因此7号道岔的设计要跟主流线型的长度保持一致,以方便更换和维修。根据现场调研发现图号SC319及其同线型图号的道岔使用量最大,因此本设计在SC319前长、后长、总长不变的基础上设计多种线型优化方案,并通过动力学建模仿真分析列车过岔时的力学性能,选出最优线型进行结构设计。在设计过程中借鉴了重载铁路道岔和高速铁路道岔的设计经验,如:用刨切基本轨加宽曲尖轨的技术延长其耐磨性和使用寿命;在尖轨根端采用弹性可弯结构取代以往根端活接头式结构,减少尖轨根端病害;针对现场辙叉易掉块不耐磨的特点设计更优异性能的合金钢辙叉;设计了常规混凝土岔枕和复合材料岔枕,为城市轨道交通岔区轨下基础提供多种可选方案。     

长联公铁两用钢桁梁桥采用速度锁定器装置减震性能研究

长联公铁两用钢桁梁桥固定墩地震响应大,抗震设计困难。通过设置速度锁定装置,并对各种速度锁定器布置方案进行比选分析,研究该类桥梁桥墩采用速度锁定器装置后的减震性能。由于设置速度锁定器装置的活动墩的分担,各方案整体减震率可达到20.5%～47.1%。如锁定墩(设置速度锁定器装置的活动墩)墩高相比固定墩和其他锁定墩墩高矮很多,或者锁定墩一侧未采用速度锁定器装置的活动墩较多,则该锁定墩的地震响应可能超过原固定墩。该类桥梁确定锁定器布置方案时应综合考虑内力和位移的减震效果、锁定力大小,并同时兼顾公路层和铁路层梁-墩相对位移的大小等因素的影响。对长联公铁两用钢桁梁桥,采用速度锁定器装置并优化其布置方案后,可取得较好的减震效果。     

京张高铁大型深基坑临近地铁设计施工管控技术

大型基坑开挖引起的卸载作用将导致基坑周边土层和建(构)筑物发生隆起变形,威胁周边建筑物的运营安全.针对京张高铁清华园隧道盾构工作井大型基坑临近地铁13号线面临的变形控制问题,从设计和施工2个方面提出管控技术要求.(1)工作井围护结构采用地下连续墙+混凝土支撑,将地表沉降和水平变形控制在0.15％基坑高度以内且小于30m...     

地铁换乘站深基坑内支撑体系的优化设计与分析

采用土体卸载条件下的Hardening-Soil有限元模型,研究苏州某地铁换乘站深基坑3种支撑方案对支护结构内力和基坑变形的影响。结果表明:与初始方案比较,方案A(去掉第4道支撑)的墙身最大侧移增大了35.28%,最大正负剪力分别增加41.87%和71.11%,最大正负弯矩分别增加145.32%和45.39%,最后一道支撑轴力达到1018kN,比初始方案增加了近1倍,对基坑土体变形影响增长近10%;方案B(第3、4道支撑合并)的墙身最大侧移增大了10.49%,最大正负剪力则增加6.89%和33.97%,最大正负弯矩增加34.46%和10.97%,合并后的第3、4道支撑轴力降低了15%,对基坑土体变形影响较小。方案B既能保证基坑安全和环境影响的要求,又能降低造价。