高石碑船闸下闸首结构有限元分析

结合高石碑船闸下闸首设计,研究了桩顶刚性连接、桩侧接触面的有限元建模技术,分析了闸首结构体系转换和施工过程的模拟方法。通过有限元计算结果,研究了下闸首沉降和底板内力的分布规律,探讨了复合桩基的承载特性。分析表明,下闸首采用空箱式底板、复合桩基是合理的。最后,对下闸首的配筋、防渗、施工设计等提出了注意要点。     

城市地下通道中异形结构箱涵的计算与分析

通过对一块异形结构箱涵的计算,比较了传统计算方法与实体有限元计算的差异;分析了箱涵出入口断面与道路路线夹角在不同角度下的箱涵上部结构受力情况,给出了相对合理的最小夹角值;对出入口处有斜交的箱涵结构添加栅格梁进行计算,分析了栅格梁对箱涵结构受力的影响和作用。     

高原多年冻土地区涵洞工程研究

在高原多年冻土区，涵洞地基的地温情况与路在的地温情况不同，适用的涵洞形式有：钢筋画板涵、钢筋混凝土框架式盖板涵、钢筋混凝土箱涵、镀锌合金钢液波纹涵。不同形式的涵洞基础埋深有不同要求。涵洞施工原则不同，对应的施工季节与施工方法也不同，“爆破开挖基坑快速施工技术”值得注意，对多年冻土地涵洞尚有未解问题。     

箱形涵洞空间结构应力分析与静载试验

涵洞是各级公路的重要组成部分,且数量众多,其中箱形涵洞因具有对地基承载力要求低、结构受力合理等优点,成为高速公路众多通道首选形式。文中通过对昌万(南昌瑶湖—万年峡岭)二级公路改建工程中一箱形涵洞的空间结构应力分析与静载试验,详细分析和论证了箱涵的受力特点与规律。     

昌九高速改扩建项目装配式箱涵设计研究

以昌九高速改扩建工程项目为依托工程,提出了门形装配式箱形涵洞结构形式,首次利用美国涵洞计算软件ET Culvert,结合中国荷载标准进行装配式箱涵截面尺寸和配筋设计,并通过现场标准试件试验研究和ANSYS有限元三维实体模型的研究分析,验证了设计的装配式箱涵满足承载能力和正常使用的要求,可广泛应用于昌九高速改扩建项目,并可推广应用于其他工程项目。     

钢筋混凝土箱涵内力有限元分析

采用有限元方法，对箱涵在2种不同弹性模量的路基填土且填土高度发生变化时沿涵洞纵、横向的箱涵内力进行了计算、分析，并提出了箱涵内力的分布规律。     

城市地下河箱涵结构测绘技术研究

地下河常采用暗埋箱涵结构形式,暗埋箱涵运营年限较长后,其原始图纸或已缺失,周边环境也与竣工时情况存在较大出入。现综合采用无人机航空摄影测量、RTK定位测量和3D扫描技术对地下河箱涵结构进行测绘,获取箱涵结构的地下方位、走向、覆土层厚度、地面周边环境等基本参数,量化分析箱涵沿线附近范围内地形地貌的变化,确认箱涵附近是否有工程施工等可能影响结构安全的因素。将箱涵及其上方的地物地貌建模,形成立体化的三维坐标可视化数据,通过高程变化反映箱涵上部荷载变化情况,从而对箱涵的结构受力安全及其变形分析提供可靠的数据支撑。     

基于FEM的箱涵裂缝产生机理初探

依据某高速公路全线涵洞病害检测数据,采用Ansys有限元分析软件,对混凝土箱涵裂缝的扩展过程进行有限单元法(FEM)分析,分析结果同涵洞病害检测结果基本一致.探讨了涵身裂缝产生的原因,以期为箱涵裂缝的治理和预防提供参考.     

软基上埋式箱涵土压力的离心模型试验研究

为考察软基上埋式箱涵受力特性,通过离心模型试验,研究了其竖向和侧向土压力、土压力系数随填土高度变化的规律及周围填土位移场的变化情况.试验结果表明,使用桩基的箱涵与两侧路堤产生了显著的差异沉降,并在涵洞处形成了驼峰;内外土柱差异沉降在路堤中形成了拱脚位于涵顶两侧的上凸压力拱,并使拱脚处竖向土压力集中,且竖向土压力系数随路堤填筑呈开口向下的抛物线分布,在某一涵顶路堤高度下达最大值;同时,随涵顶路堤填筑,涵洞侧向土压力和侧向土压力系数增加,由于涵侧路堤以沉降为主的位移模式与挡土墙后填土不同,涵洞侧向土压力小于现行规范值.软基上路堤、涵洞和地基的协同作用分析表明,传统的强涵基、弱地基的设计理念将使涵顶竖向土压力集中,并导致结构失效.为降低涵洞结构破坏风险,建议采用轻质填料填筑涵顶、涵洞反开挖施工和结构设计考虑涵顶竖向土压力集中等措施.     

运行中双孔污水箱涵修复技术

随着运行年限的增加,在不影响运行的情况下对大型污水干管的损坏部位进行修复已成为亟待解决的问题。以上海某段约4.7 km的双孔老箱涵的修复工程为例,通过采取箱涵顶开孔、中隔墙渗漏伸缩缝的水下临时封堵、内壁外贴橡胶止水带封闭渗漏伸缩缝、箱涵底部土体加固以及运行配合等一系列措施,对运行中严重渗漏的双孔老箱涵成功实施修复,为其它大口径排水管道或箱涵的修复提供借鉴。     

软土地层大断面管幕箱涵顶进竖向姿态的理论与实测分析

针对千斤顶产生的偏心顶推力作用下箱涵发生的“抬头”现象，采用局部弹性地基模型，首先, 从理论上推导得到箱涵顶进竖向姿态变化的解析解; 然后，结合现场实测分析，探究偏心顶力作用下大断面管幕箱涵的“抬头”机制及变化规律。研究表明： 1) 千斤顶顶推力与顶进阻力合力的作用线不重合而产生的使管节上抬的力矩是首节箱涵“抬头”的核心诱因； 2) 缓解首节箱涵“抬头”问题的主要施工措施有减小掘进机顶推力或正面土压力、增加上排管幕刚度、对箱涵上表面进行局部减摩、对箱涵下部进行冲洗卸土等，其中，减小掘进机顶推力或正面土压力效果最为明显。     

上埋式拱涵应变分布特性及有限元分析

为研究高填路堤下涵洞的病害机理,对上埋式拱涵的应变分布特性进行了研究。通过对现场某实际拱涵应变的观测和有限元分析,在计算结果与工程实测吻合较好的条件下,得到了拱涵的应变分布特性。结果表明,在拱涵涵顶下部的拉应变最大,侧墙上部的应变较大,上拱45°位置的应变较小;填土荷载产生的混凝土裂缝最易在涵洞顶端下部出现,需补强。埋入EPS不仅能减小涵顶的最大竖向土压力,而且能全面改善涵拱结构的应变分布状况,从而改善涵洞断面混凝土的受力,能大幅降低涵洞混凝土的应变状态。     

公路地基承载力评价地理信息系统

公路地基由于不同的上部结构形式和基底刚度,公路地基的承载特性与建筑刚性基础有所差异,直接采用建筑规范的地基承载力评价方法确定公路地基承载力特征值不甚合理,不能准确地体现公路地基实际具有的承载能力.通过公路路基、桥梁和涵洞与建筑物在上部结构类型和基础形式上的对比分析,确定了公路路基、桥梁和涵洞各自的地基承载力评价方法,提出了公路工程地基承载力的3级分类体系,构建了公路工程地基承载力评价地理信息系统.该系统利用GIS的空间数据管理和空间数据分析平台,结合我国不同土质大量的实测载荷试验数据和工程性质资料,实现了对我国公路工程地基土(路基和桥涵)承载力的有效评价.     

钢筋混凝土箱涵地基基础设计的几个问题探讨

钢筋混凝土箱涵在公路、铁路工程中的数量庞大,但在地基基础设计过程中往往易走入误区,比如将地基强度(地基承载力)作为受控条件。对此,通过太沙基地基极限承载力表达式给出钢筋混凝土箱涵地基承载力的基本组成及数学解,论证了地基承载力不是钢筋混凝土箱涵地基基础设计的受控条件,该结论同样适用于采用整体式(对应于墙下条形基础)的其他类型涵洞。同时,介绍了钢筋混凝土箱涵地基基础设计需要考虑的其他要素。     

基于涵长向的涵顶受力分析

通过对涵洞顶面所受土体荷载的综合研究分析,得到符合涵洞顶面的实际受力情况、适合涵洞结构优化设计的土压力计算理论。首先对涵洞顶面所受土体荷载进行假定,然后对涵洞顶面荷载单元体进行简化分析,运用数学微积分手段进行理论推导,以得到涵洞纵向上涵顶不同位置的土压力计算公式,并且运用BAQUS有限元软件对该理论进行验证。通过对比分析传统的土柱计算理论与有限元模拟,证明此计算理论更加符合涵洞顶面的实际受力情况,运用此理论对涵洞结构尺寸进行优化,可以降低工程造价。     

大断面箱涵推进微扰动施工技术应用

为解决大断面、浅覆土工况下箱涵推进微扰动施工问题,以上海市田林路下穿中环线地道工程为依托,预先施工62根口字型 钢管幕,箱涵推进使用断面为19.84 m×6.42 m的土压平衡封闭式掘进机。 介绍大断面箱涵推进的管幕顶进质量控制、开挖面稳定 技术、同步推进系统、特种泥浆施工技术以及微扰动施工效果。 工程实践表明: 1)封闭式土压平衡箱涵掘进机与上部钢管幕一起 成为保证中环线路面沉降的“双保险”; 2)掘进机开挖面前方约15 m范围(约为箱体高度2.5倍范围)内土体受到影响,上部钢管 幕承载量约为26.5%; 3)建立同步注浆(A浆)与补充注浆(B浆)2个独立的注浆系统,注浆充盈系数选为4倍建筑空隙,能够使路 面出现微隆状态; 4)箱涵推进期间中环线最大沉降±1 cm,使得大断面箱涵推进达到微扰动状态。     

武汉青山长江大桥全面进入上部结构施工阶段

正2017年5月18日武汉青山长江大桥首个0号块浇筑成功,5月26日青山桥首片T梁浇筑成功,6月12日首孔支架现浇梁浇筑成功,标志青山桥引桥工程全面进入上部结构施工阶段(见图1)。武汉青山长江大桥主桥采用主跨938 m斜拉桥,是目前世界上跨度最大的钢箱及钢箱结合梁斜拉桥,主梁宽48 m,是目前长江上最宽的桥梁。武汉青山长江大桥上部结构共有钢梁50 000t,支架     

三峡枢纽调峰对三峡船闸六闸首输水阀门运行影响的研究

三峡船闸六闸首阀门设计工作水头为22.6 m。在建立三峡上下游水位与六闸首阀门工作水头关系模型基础上,对三峡枢纽调峰对六闸首阀门工作水头的影响进行了分析研究,发现三峡电站调峰下游水位日变幅3 m,在某些上下游水位组合条件下,调峰过程中六闸首阀门的工作水头可能会超过设计水头,建议深入研究其影响程度及相应的对策。     

高填路堤下圆管涵典型断面研究

对常用几何尺寸不同填土高度下的圆管涵采用数值模拟的方法进行了建模计算,得出了不同工况下圆管涵洞的受力性状。结合有限元应力云图及有限元计算结果对不同工况下圆管涵控制断面环向应力及控制设计的弯矩进行了分析,绘制了弯矩图。利用结构简化计算方法对有限元方法计算结果进行了验算比较,得出了高填路堤下圆管涵典型断面。计算结果表明:采用有限单元法计算、分析涵洞结构受力性状可以合理地反映出土体和结构的共同作用,因此计算结果比一般方法更接近实际。     

高填方堰塞湖防洪边坡及箱涵工程设计研究

针对工程场地平整形成的堰塞湖箱涵排水及防洪边坡两个工程技术难点,采用理论结合实际的方法,一方面运用水文数据模型对工程所需涵洞的汇水区进行绘制,得到对应的出口断面设计洪峰流量,进而得出所需箱涵相应的设计截面;另一方面采用浆砌片石边坡及挡土坝边坡进行论证,得出在缓解坡比的情况下,可利用浆砌片石防洪边坡进一步降低工程造价。