增量法与总量法在地铁结构计算中的应用

介绍地铁结构计算常用的计算假定,结合地铁常见工法论述总量法与增量法各自的适用范围、计算简图以及适用的计算软件。逆作施工的车站必须选用增量法计算,顺作施工的车站基坑开挖的过程可采用总量法计算,内衬回筑阶段则应选择增量法计算。最后以合肥轨道交通1号线大东门站为例,详述增量法的计算过程,并将计算结果与总量法计算结果对比,说明选择正确的计算方法事关结构的安全与经济,非常重要。     

大跨度混凝土斜拉桥施工控制正装和倒拆仿真分析

以有限元理论为基础,结合斜拉桥施工控制理论,运用软件Midas/Civil模拟分析斜拉桥施工过程,分别采用正装法和倒拆法计算分析马桑溪大桥施工过程中结构的受力特点,重点探讨两种模拟方法对结构变形及内力的影响规律及原因.计算结果表明,由于施工过程中存在着体系转换,正装法模拟结果的高精度是保证结构施工安全和成桥状态达到设计要求的关键,而倒拆法与正装法结合使用才能得到合理的结果.     

高速铁路大跨混凝土连续梁桥施工过程受力分析

以京沪高速铁路韩庄运河特大桥为工程背景,对支架法现浇施工过程中支架和主梁的受力与变形进行了计算分析.结果表明,支架反力、主梁弯矩、应力及变形均满足规范和设计要求,施工方案可有效地指导主梁各阶段的施工,提出的施工过程受力分析方法,可供类似工程参考.     

地铁浅埋暗挖群洞施工中受力转换技术的探讨

浅埋暗挖群洞施工法中的受力转换工序是浅埋暗挖群洞施工法关系工程安全、质量的重要环节。结合工程实例 ,对施工中的受力转换进行分析 ,采取措施增加结构的整体性 ,既保证了施工安全 ,又科学地加快了施工进度。     

预应力混凝土箱型连续梁支架法现浇施工技术

按满布支架法和梁柱支架法分别提出了混凝土箱梁现浇施工中易被忽视的问题和处理措施，建立了受力分析模型，并结合工程实例进行了分析。分次浇筑预应力混凝土箱梁会在混凝土内产生残余应力，可通过选择合理的施工方法和浇筑顺序减小残余应力。     

暗挖地铁车站柱洞逆筑工法及桥梁保护施工技术

柱洞逆筑法是在形成"桩、柱、梁"稳定的受力体系下,再通过逆筑施工工法完成地铁车站主体结构施工。在拱部二次衬砌保护下,进行主体结构的施工,尤其在拱部土质较差,地下水较丰富的条件下,与暗挖顺做法相比,具有受力体系明确、施工安全风险小、投入的模板支架少等特点,适用于城市地铁大跨度暗挖车站的施工。城市地铁工程施工通常临近道路桥梁.对道路桥梁采取保护措施,从而保证地铁施工过程中周边环境安全具有重要作用。以北京地铁10号线劲松站为工程实例.系统介绍浅埋暗挖地铁岛式车站柱洞逆筑施工工法及主要工艺,介绍暗挖施工中时劲松桥采取的保护措施。     

高层钢筋砼结构外包法加固全程有限元分析研究

结合民航总局办公大楼加固工程实例进行高层钢筋砼结构外包法加固全程有限元分析,探讨旧高层建筑从整个结构受力体系及总体功能标准进行加固改造方面的问题,对类似工程具有一定参考价值。     

大断面切削式洞门隧道进洞施工方法

研究目的:本文针对大断面隧道洞门所在地层相对较差的情况,就如何解决进洞施工这一隧道施工中的难点和关键工序,对其施工方法进行总结,从而对类似隧道洞门进洞施工起到指导作用.研究结果:大断面隧道进洞施工时,洞口地形复杂、地质条件较差、结构受力状态复杂,需要采用不同于隧道正洞的施工辅助措施.本文给出了大管棚法、接长明洞法、小导洞进洞反向施工法、地层反压法等几种常用的隧道进洞施工方法,并结合工程实例对大断面隧道削竹式洞门进洞施工进行了分析.     

大跨度双连拱隧道穿越破碎山体施工方法数值模拟研究

九华山隧道采用大跨度双连拱,穿过两个破碎带,为了确保安全,针对双跨连拱隧道设计和施工中存在的问题,通过对中导洞台阶开挖法和三导洞开挖法两种开挖方式的有限元模拟,采用隧道与地层共同作用的受力模式,分析各种施工顺序对地层和隧道结构的受力与变形的影响,计算关键点的位移和主应力。结果表明,两种开挖方案相差不大,但三导洞法的受力和位移情况要略好于中导洞台阶开挖法,因此采用三导洞法开挖。     

混凝土体积安定性不良的成因及其检验方法

混凝土的质量是决定混凝土构件质量和构件受力性能的关键因素,也是评定这类结构和构件性能的主要参数。在混凝土施工过程中,最常见的是水泥的安定性问题。文章总结了安定性不合格水泥对混凝土体积安定性的影响,及检验混凝土体积安定性的有效方法———膨胀应力法和沸煮法。     

中英铁路路堑边坡设计方法对比研究

为研究中英铁路路堑边坡设计方法的异同,总结英标Morgenstern-Price法、国标容许应力法和极限状态法等3种计算方法,并以马来西亚东海岸铁路项目为例,对同一工点的路堑边坡按上述3种方法进行设计和对比分析。研究结果表明:采用英标Morgenstern-Price法和国标容许应力法设计的路堑边坡坡率一致,而采用极限状态法设计的边坡坡率比前两者坡率更平缓;极限状态法设计方案比英标Morgenstern-Price法和容许应力法设计方案每公里投资增加比例约9.5%,安全系数偏高,建议进一步对极限状态法计算路堑边坡稳定性的各分项系数进行优化。本文研究成果对促进中国高铁"走出去"具有重要意义,也可为其他海外类似工程的设计计算提供参考。     

明挖结构使用阶段的受力分析

结合《地铁设计规范》的相关条款,通过对明挖结构使用阶段是否考虑施工影响的两种受力分析方法的比较,指出它们的适用条件。     

基于缺口应力的波形钢腹板结构疲劳分析研究

基于现行规范对波形钢腹板结构的疲劳问题没有明确的规定,为了研究这种结构的疲劳设计及评估方法,对试验模型梁进行等幅疲劳荷载试验,得到波形钢腹板梁典型疲劳细节和基础疲劳数据.应用有限元软件建模,采用子模型法计算细节处缺口应力,并采用缺口应力法对试验梁的疲劳性能进行评估.研究结果表明:缺口应力法评估波形钢腹板疲劳性能是可行的...     

任意桥梁截面自由扭转常数计算的快速方法

计算任意截面的自由扭转常数可采用有限元分析方法,位移法有限元计算出的自由扭转常数比理论值偏大且网格剖分尺寸大小明显影响计算速度。本文从弹性理论圣维南自由扭转问题基本假设出发,针对悬臂梁模型采用基于位移的最小势能原理和基于应力的最小余能原理两种方法,推导势能泛函和余能泛函表达式,并求得泛函的极小值从而推导出相应的有限元方程,得到两种计算自由扭转常数公式。根据推导出的有限元方程,采用三角形单元编写程序进行两种截面的计算并与理论值对比。对比结果表明,采用两种方法计算自由扭转常数并取其平均值作为最终结果相较于采用单一位移法计算其精度大幅提高,两种方法互相参考有利于解决计算结果偏大和计算量过大的问题。     

体外索加固连续刚构桥梁极限应力增量计算方法研究

针对现有体外索极限应力增量规范公式在连续刚构桥梁加固计算时存在的局限性,本文建立等截面与变截面连续刚构桥梁的有限元模型,利用模型计算结果分析规范不合理部分的原因并提出相应修正方法。通过对比规范公式修正前后与有限元模型的计算结果,发现本文提出的修正方法能较准确地计算体外索加固连续刚构桥梁的极限应力增量。     

横梁与系杆"丁"字型接头空间应力分析

结合一座正在建设的三跨连续中承式系杆钢桁拱桥的“丁”字型接头,对比了不同结构形式接头的构造。并以某一在建桥梁的“丁”字型接头为例,介绍了进行有限元局部分析时的两步分析法的优点及具体思路,采用大型通用工程软件用两步分析法计算分析了“丁”字型接头的局部应力分布特征及其传力特性,对该接头的结构构造及其细节的合理性作出了分析和综合评价。结果表明:该接头结构构造合理,受力状态安全,其结构构造可被借鉴应用于类似桥梁的工程设计中。     

超高回填明洞设计探讨

由于超高回填明洞设计缺乏理论指导及既有工程实例作为参考,对其研究具有重要的工程实际意义。通过数值模拟及理论分析对明挖法和盖挖法明洞工程结构受力进行了对比分析,结论如下:2种施工方法明洞结构受力有着本质的不同,明挖法竖向土压力为静止土压力,盖挖法竖向土压力为主动土压力;由于受力、结构的限制,明挖法修建超高回填明洞是不可行的;盖挖法超高回填明洞竖向压力大大减小,其值不受回填土高度变化影响,是修建超高回填明洞的有效方法。     

极限状态法与容许应力法铁路大跨连续梁设计对比分析

铁路桥涵设计规范的基本理论正在从容许应力法向极限状态法转轨,通过对主跨100 m连续梁采用极限状态法和容许应力法进行正截面抗弯强度、正截面抗裂性和斜截面抗裂性等结构控制因素的对比分析,校核铁路桥涵极限状态法设计规范的适用性,并对铁路桥涵极限状态法设计规范的部分内容提出修改建议。对比结果表明:两种方法的安全储备基本接近,采用容许应力法进行设计更为保守。研究结果对铁路规范的转轨工作具有一定的参考作用。     

混凝土连续梁板中无黏结CFRP筋应力增长规律

使用CFRP(Carbon Fiber Reinforced Polymer)筋代替高强钢筋作为预应力筋,环氧涂层钢筋作为非预应力筋,可避免因预应力筋锈蚀而引起的结构物承载力下降和耐久性降低。把握无黏结CFRP筋应力增长规律是准确计算无黏结CFRP筋预应力混凝土梁(板)刚度、裂缝开展宽度及抗弯承载力的基础。针对无黏结预应力混凝土梁板在承载过程中无黏结CFRP筋不符合变形平截面假定的特点,应用等刚度法及弯矩-曲率非线性分析法,编制可用于分别考察正常使用极限状态和承载能力极限状态无黏结CFRP筋应力增长规律的计算程序。基于大量电算分析结果,得到受拉区非预应力筋配筋指标、预应力筋配筋指标、CFRP筋弹性模量、加载形式、跨高比、预应力筋合力点至受压区边缘的距离、受压区非预应力筋及受压翼缘等参数对正常使用阶段及正截面承载能力极限状态下连续梁板中无黏结CFRP筋应力增长的影响规律;建立部分预应力混凝土连续梁板中无黏结CFRP筋在正常使用阶段和正截面承载能力极限状态下应力增量的计算公式。     

H型钢接触网支柱在风荷载作用下的疲劳性能分析

H型钢接触网支柱在高速铁路中得到广泛使用,直接影响铁路接触网系统安全。长期处于风荷载作用下,H型钢接触网支柱存在疲劳问题。通过建立数值计算模型,应用热点应力的表面外推法,对H型钢接触网支柱柱脚焊缝在风荷载作用下的疲劳性能进行分析。以兰新高铁H型钢接触网支柱为例,依据热点应力-寿命曲线,计算支柱焊缝的疲劳寿命。分析结果表明:其他条件不变的情况下,改变型钢规格和柱高,热点位置不发生变化;随着支柱高度增加,疲劳寿命降低21%左右;随着型钢截面的增大,疲劳寿命增加23%左右。