基于ANSYS的地铁明挖隧道衬砌结构设计与力学分析

隧道施工过程中围岩变形引起衬砌结构的不均匀沉降,威胁着隧道的安全运行。为全面分析地铁隧道衬砌特性,采用有限元法,通过大型有限元软件ANSYS,结合荷载结构法,对地铁明挖隧道进行仿真分析。同时,对明挖隧道衬砌结构的设计进行力学分析,通过对衬砌结构变形图、剪力图、弯矩图、轴力图的分析以及对变形、衬砌结构混凝土的验算等,评价结构安全性,并提出相应的构造处理措施。     

公路隧道衬砌火灾后力学行为分析

公路隧道发生火灾后,衬砌结构将发生物理与力学性能的改变,如厚度变薄和弹模降低等。首先分析混凝土构件在火灾后的损伤机理、力学特性和耐火性能,然后根据混凝土火损等级,进一步研究衬砌结构厚度与弹性模量的变化对衬砌结构体系的影响。采用荷载-结构法分析超高次公路隧道结构体系在火损后的力学行为,探寻其残余承载能力及内力与变形规律,找出特征破坏点与破坏机制。     

明挖隧道主体结构渗漏水的预防和处理

结合京津城际延伸线天津至于家堡工程的实践,介绍明挖隧道主体结构渗漏水的预防和处理。渗漏水是铁路隧道的主要质量通病之一。明挖隧道渗漏往往带来结构损坏、设备腐蚀、影响外观和危害运营安全,甚至造成地面建筑物的不均匀沉降,因此做好明挖隧道主体结构渗漏水的预防和处理非常重要。     

盾构隧道下穿明挖矩形市政隧道工程措施及施工影响分析

沈阳市南运河管廊采用盾构法施工,管廊区间下穿南北二干线隧道,南北二干线隧道为明挖矩形结构,下部为公路隧道,上部为综合管廊,对变形控制较为严格,工程风险较大.南北二干线隧道建设过程中已对南运河管廊进行规划,并已为管廊盾构区间下穿通过预留条件,采用有限元模拟的方法,计算了管廊盾构区间施工对南北二干线隧道的影响,对既有隧道的...     

明挖地铁车站混凝土裂缝特征与原因分析

以明挖地铁车站实际施工工程中观测到的混凝土裂缝为依据,介绍了明挖地铁车站中较常见的混凝土裂缝的特征并进行了初步分析。其研究对象包括侧墙竖向裂缝、层板、顶板45°斜裂缝、层板纵向裂缝和层板、顶板、底板横向裂缝。最后总结得出混凝土裂缝出现的原因和施工中需要注意的问题。     

隧道超欠挖的力学效果分析

用理论解析和自适应有限元法研究了超欠挖对隧道稳定性的影响，结果表明：隧道超欠挖的存在及其沿设计轮廓的不均匀分布造成的开挖轮廓的凹凸不平，将引发隧道周围岩体中的局部应力集中，提出了控制这种局部应用力集中对隧道稳定性影响的基本措施。     

金山隧道明挖段方案设计的探讨

金山隧道为一座双向6车道连拱隧道,受前方交叉路口的影响,出口端80 m长的明挖段加宽为双向8车道,且明挖段周边建筑物距离基坑较近、地质极差、基坑跨度达到39 m。考虑到明挖结构超大,为了结构安全及洞内视觉效果,采用了拱形结构;为了保证基坑的稳定、周边建筑的安全,基坑采用"桩+横撑"的防护型式,由于拱形结构的施作需要使用模板台车,仅在基坑中部设置1道Φ609钢管竖撑,避免影响模板台车的进入,并考虑到基坑跨度超大,设置了双拼Φ609钢管横撑来提高横撑的刚度,同时采用袖阀管注浆来加固基坑周边土体,进一步确保建筑物的安全。对类似工程有一定的指导意义。     

基于ANSYS的最小厚度公路隧道衬砌结构计算和安全分析

基于大型通用软件ANSYS,按照《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)相关规定和提供的强度参数,采用荷载结构法,以深埋条件下隧道为例,对各级围岩两车道公路隧道衬砌结构进行计算,求解强度安全系数,并进行相关安全分析,以解决上述工程人员关心问题,所得结论可作为工程人员参考。     

基于ANSYS的厚度增减对公路隧道衬砌结构安全影响分析

按照《公路隧道设计规范》(JTG D70-2004)的相关规定和强度参数,采用荷载结构法,以深埋条件下隧道为例,对按最小厚度分别增减一定幅度的各级围岩两车道公路隧道衬砌结构进行计算,求解强度安全系数并进行对比分析.     

基于隧道火灾损伤的衬砌安全性分析与评价

基于某隧道火灾过火段的结构安全性分析和评估,从衬砌结构变形及应力方面入手,通过工程类比、理论和数值分析等手段对特征隧道断面进行加固整治前后的二次衬砌结构安全性验算,验算指标包含衬砌抗压强度、抗拉强度和结构安全系数。结构安全性验算的主要特征断面选择在Ⅳ级围岩、Ⅴ级围岩和紧急停车带上,主要验算工况包含火灾前工况、火灾后拱圈不同剥离深度工况和加固施工后工况。安全性分析与评价表明,部分隧道过火段存在不同程度的衬砌结构失稳风险,加固施工后衬砌结构的位移与受力状态得到明显改善,各验算指标限值满足规范要求。     

复杂结构体系明挖地铁区间中轨排井设计方案研究

在地铁建设过程中, 为满足铺轨需要, 通常在某些车站结构顶板及中板预留轨道吊装洞口———轨排井。 由于轨排井尺寸大, 地下结构顶板、 中板开洞及为了避让铺轨线路而设置临时梁柱体系等对施工期间结构受力体系影响较大, 因此需要进行专项计算分析。 文章针对宁波地铁某复杂结构体系明挖区间设置轨排井的 3 种方案, 首先从铺轨便捷性、 结构施工难易程度等方面进行比选, 再采用三维有限元计算进行对比分析, 确定了最佳方案。 可为地铁轨排井结构设计提供借鉴。     

隧道衬砌渗水质量事故的分析及治理

从勘测、设计、施工、监理、运营养护等方面对隧道衬砌渗水质量事故进行了分析 ,并提出相应的治理措施。     

寒区隧道衬砌背部空洞积水冻胀力学分析

造成高寒地区隧道冻害的原因有很多方面，如衬砌混凝土的冰冻破坏、局部存水冻胀破坏以及既有裂缝裂隙水的冻胀破坏等。以鹧鸪山隧道为工程背景，通过有限元软件ANSYS对隧道衬砌背后局部存水冻胀产生的应力进行计算分析，说明这种局部存水空间冻胀对隧道衬砌可能造成破坏原因，为寒区隧道的抗防冻措施提供理论依据。     

基于贵南高铁九万大山四号隧道多功能衬砌台车的研究与应用

本文基于实际工程案例,论述了多功能衬砌台车的设计方案,并以此分析了隧道衬砌的施工方案,结果表明衬砌结构整体性好,避免了后期运营出现衬砌表观质量、开裂、背后空洞、拱顶掉块等病害。     

城市明挖隧道与地面夹空层空间合理化利用研究

现代城市规模的迅速扩大导致空间需求急剧增长,地下空间的高效利用是缓解这一问题的主要措施之一.依托南京市横江大道快速化改造工程,研究不同工况下城市明挖隧道与地面夹空层空间的高效利用措施,同时结合数值模拟分析设计的合理性.结果表明:对于埋深较大的明挖隧道,建设地下停车场、平行于隧道的辅助道路或地下空间出入口,能够在设计合理...     

列车荷载作用下地铁重叠隧道的响应分析

以深圳地铁一期工程区间近距离重叠隧道为背景，研究地铁运营期间，列车振动荷载对隧道结构的的影响。首先根据车辆－轮轨模型，确定列车振动荷载。然后采用释放荷载方法模拟地铁的开挖效应，确定初始应力场，并通过对地铁结构体系进行模态分析，得到体系的振型和频率，以确定合理的阻尼系数和时间积分步长。最后运用Newmark隐式时间积分法，分别研究在上行动载，下行动载和上下交会动载3种情况下，区间近距离重叠隧道的动力响应，确定在列车振动荷载作用下衬砌结构的薄弱部位及其相应的位移和应力。     

超高边坡开挖对既有隧道衬砌结构安全影响分析

以某临近既有隧道的道路改建高挖方边坡工程为研究对象,利用有限差分软件模拟分析了边坡逐级开挖过程中隧道衬砌结构变形与主应力的变化规律,计算了衬砌结构安全系数进而评价隧道结构稳定性,并结合现场测量数据分析验证仿真模拟的可靠度。结果表明：随着超高边坡逐级开挖,隧道衬砌结构各部位变形均增大,最大主应力从压应力变为拉应力而最小应力均表现为压应力;安全系数大幅度降低,Ⅲ阶段右拱腰存在局部破坏风险,Ⅳ阶段拱顶与左边墙易受拉破坏;模拟值高于实际值,减少边坡爆破施工可确保隧道运营阶段的安全性,可为相似工程提供一定参考价值。     

隧道衬砌裂缝成因调查检测与初步分析

介绍隧道衬砌裂缝的类型和成因,并结合某公路隧道的工程实例,详细论述隧道裂缝成因的推论、检测方案的确定、检测结果的分析、得出结论的全过程,对确定隧道裂缝成因的调查、检测、分析方法具有一定的参考价值。     

公路隧道二次衬砌顶部脱空的分析和处理

二次衬砌顶部脱空已成为比较严重的隧道质量通病。通过对公路隧道二次衬砌顶部脱空产生原因进行分析,从力学角度探讨二次衬砌顶部脱空的危害,并提出具体的处理措施。