某铁路工程边坡爆破开挖动力响应有限元分析

边坡爆破开挖的动力响应分析是一个极其复杂的问题,其常用的反应谱理论经多年实践,已经暴露了许多不足之处。随着科学技术的发展,迫切需要一种完善可行的、克服上述不足的方法来解决这一问题。本文以时程分析法对某铁路工程高陡边坡爆破开挖进行震动动力响应分析,详细介绍了某铁路工程高陡边坡计算模型的概化方法及建立方式等。结果表明,利用功能强大的数值模拟软件对爆破进行模拟分析是有效可行的。尽管此次爆破的震动速度最大值超标,各种应力在坡脚底部存在应力集中现象,但各应力值都较小。     

河床内大型现浇箱梁少支架方案设计与施工

以南阳光武大桥主桥箱梁梁体施工为工程实例,介绍了河床内大型现浇箱梁梁体少支架方案设计及施工工艺流程.少支架方案不仅能大幅增加施工安全系数并大大提高施工进度,而且降低了施工成本,对特殊环境下大型现浇梁施工提出了新的思路,具有良好的应用前景.     

SS7C型电力机车风机支架振动问题的研究

针对SS7C型电力机车牵引风机电朵及其支架的振动问题，采用结构动力有限元法进行了模态分析。通过对支架结构的调整，改变了结构的固有基频，成功地解决了结构在机车以特定速度运行时产生振动的问题。     

基于有限元盾构开仓开挖面稳定性及施工技术研究

以广州地铁4号线塘—大区间盾构隧道为依托,针对盾构开仓开挖面稳定及施工技术展开研究。采用有限元分析方法,对盾构开仓开挖面破坏形式、开挖面变形和开挖面前方地表沉降三方面进行稳定性分析,得到相应规律;从盾构开仓刀盘后止水措施、开挖面泥膜质量控制和盾构开仓期间监测措施三方面对盾构开仓开挖面稳定施工技术进行研究,并提出主要相关参数。盾构开仓期间,利用盾构外壳预留孔采用高压注浆方式向盾构周边注入1.10~1.15 g/cm;的高粘度浆液,以免浆液流失;工程遵循高稠度、高密闭、低比重、易成膜措施,调整泥浆参数,同时对所选泥浆材料进行优化;采取加密监测频率方式,周边地表监测频率为8次/d。最后给出开挖面异常工况处理措施,并将该方案应用于实际,取得良好效果,为大湾区盾构开仓开挖面稳定提供工程参考。     

大型通航渡槽框架式挡水墙断缝设置研究

大型通航渡槽两侧框架式挡水墙尺寸较大,为避免其全部参与主梁整体受力而导致内力过大或过于复杂,需对它纵向设置断缝。本文针对32 m简支T梁挡水墙提出了3种断缝设置方案,采用空间梁元、空间板元、质量单元及连接单元等对渡槽结构和边界进行精细模拟,建立渡槽结构空间有限元仿真模型,计算不同方案下渡槽结构分别在施工阶段、运营阶段的空间受力情况。计算结果表明:设置断缝的挡水墙将部分参与T梁整体结构受力,且不同设置方法对各片T梁荷载横向分配和纵向受力亦有较大影响;综合考虑结构受力与止水等影响,挡水墙在每跨1/3跨度处对称设置2条断缝是合适的。     

满堂支架在四线大桥现浇施工中受力与变形规律研究

本文基于满堂支架现浇箱梁施工工法,结合有限元模型,对满堂支架在四线大桥现浇施工中受力与变形规律进行研究。梁体支架选择WDJ型碗扣式多功能脚手架,在对其予以局部加密基础上,构建相应箱梁现浇支架模型,将监控参数识别与梁段精准匹配合并,以缩短安装周期。由支架变形监测数据可知,主梁前端纵向变形为34.6 mm,支架前端变形量为29.2 mm,主梁与支架间相对变形约为5.4 mm;究其原因为施工预应力张拉过程中,主梁与支架出现相对滑移现象。支架前端1、2排区域顶部,其摩擦系数介于0.215～0.242之间,接近支架与主梁多层接触所产生的最小值。主梁形态的改变导致支架受力重新分布,致使主梁与下方支撑体系之间产生多层摩擦效应。     

顺层高边坡开挖松动区的数值模拟研究

开挖顺层岩石高边坡,往往需要进行预加固,因而合理确定坡体开挖松动区范围就成为核心问题。根据坡体开挖后的应力和位移状态,给出开挖松动区的明确定义,即变形已经超出弹性变形的范围,出现塑性破坏的区域。介绍确定高边坡开挖松动区的数值分析方法。采用合理的计算模型,利用三维显式有限差分数值分析软件FLAC3D,对重庆万梁高速公路沿线某顺层高边坡分级开挖进行数值模拟,根据开挖后坡体塑性区的分布和变化对开挖松动区进行了分析。通过对该顺层高边坡失稳实例的分析,表明该分析坡体开挖松动区的方法是可行和合理的。     

菱形挂篮和钢管支架的动态受力性能分析

以洞庭湖特大桥君山岸引桥为实例,主跨为(75+3×120+75)m五跨变截面预应力混凝土连续箱梁,建立菱形挂篮和钢管支架的Midas空间有限元模型,考虑动力冲击系数模拟动态施工过程,分析菱形挂篮和钢管支架的变形和强度特征。结果表明,挂篮底前横梁最大变形值为17.05 mm,满足规范要求;主桁架可简化为平面桁架结构计算杆件内力,横梁和底纵梁均可简化为平面梁单元结构计算杆件内力;主桁架、横梁和底纵梁的压应力和拉应力均满足要求,且富裕度较大。钢管支架结构最大变形值的数值结果为5~7.5 mm,与现场支架预压数据较吻合;钢管支架结构主要受力构件为钢管,横撑和斜撑受力较小。     

考虑水-土耦合的盾构隧道地表沉降试验研究

考虑水-土耦合情况,进行不同隧道埋深、支护压力和掘进速度条件下盾构隧道施工致地表沉降的大型三维物理模型试验,总结不同条件下的地表沉降规律,分析孔隙水压力和围岩压力的变化特性,归纳不同条件下的地表沉降曲线;探讨隧道埋深、支护压力和掘进速度以及孔隙水压力对地表沉降值的影响,推导地表横断面沉降槽计算的经验公式,并将研究成果应用于北京地铁10号线部分区间的地表沉降预测.结果表明:随着隧道埋深增加,地表沉降值减小,地表横向沉降槽影响范围加宽;沉降值随支护超压比增加而增大;掘进速度变化对地表沉降的影响程度较小;施工扰动围岩及孔隙水压力消敞对地表沉降值有较大影响;基于物理模型试验的经验公式预测值与FLAC~(3D)数值模拟预测值、现场实测值均较为吻合.     

基于流固耦合的深基坑开挖对邻近地铁站影响研究

依托天津市太阳城商业地块基坑工程项目,采用MIDAS/GTS数值模拟软件针对不同建模方案及不同降水方式建立三维有限元数值模型。通过对比数值模拟结果与实际监测结果发现,基于流固耦合的数值模型计算结果与实测值吻合度较好,非流固耦合模型计算结果与实测值相差较大;不同降水方式对基坑周边地表竖向变形影响要大于水平变形,基坑工程降水开挖应考虑流固耦合影响;在考虑流固耦合情况下进一步分析基坑降水开挖对邻近地铁车站影响,地铁车站最大水平位移3.36 mm,最大竖向位移7.76 mm,基坑开挖过程对邻近的2号线地铁车站及其附属结构造成的扰动相对较大。     

明洞渡槽段明挖暗做法施工技术

根据现场实际情况,结合该项工程的施工具体时间,决定该段明洞渡槽采用明挖暗做的施工方案进行施工,确保施工工期和隧道施工安全,具有一定的参考价值。     

黄土边坡稳定性分析方法研究

研究目的:为了寻求一种新的黄土边坡稳定性分析方法,解决极限平衡法不能将黄土垂直节理发育特性纳入到分析过程中的弊端,本文采用ABAQUS软件,利用有限元法对黄土路堑边坡进行数值模拟,在黄土边坡稳定性分析中对岩、土体内部节理、裂隙参数进行计算.研究结论:利用有限元法对黄土边坡的稳定性进行分析,能够考虑黄土边坡垂直节理发育的特性,与极限平衡法相比,有限元法对黄土边坡稳定性分析具有明显的优越性.算例表明ABAQUS有限元软件中的节理材料模型适用于黄土边坡,ABAQUS软件在黄土边坡稳定性分析方面具有良好的适用性.     

基于自稳式钢支撑基坑支护结构的基坑开挖研究

建筑基坑开挖对周边地表及建筑物影响较大,且其稳定性难以控制。为此,本文提出基于自稳式钢支撑基坑支护结构的建筑基坑开挖方法。以某地铁车站基坑工程为研究对象,采用自稳式钢支撑基坑支护结构——双排围护桩与双排注浆钢管支撑相结合的支护模式,并布设针对建筑物、钢支撑和地表观测点,实时监测基坑开挖后邻近区域地表及建筑物沉降情况。结果表明:三个钢支撑极限承载力均达到1100 kN;采用自稳式钢支撑基坑支护结构邻近建筑物测点地表下沉幅度较小;基坑开挖对周边区域地表沉降影响存在时空效应,在地下水位较高条件下距离较近的周边建筑物受基坑开挖影响沉降显著。     

重庆某暗挖地铁站下半断面开挖方案研究

根据重庆某暗挖地铁车站的工程实际,对车站下半断面的开挖方案进行分析研究;结合二维地层-结构模型有限元模拟分析,提出车站下半断面开挖方案,并针对风险较大的施工步序提出了应急动态处理开挖方案;根据现场监控量测数据,在下半断面开挖过程中车站处于稳定状态;结果表明,重庆地区类似工程的暗挖车站下半断面采用此开挖方案安全可行。     

小半径大纵坡现浇箱梁支架设计与施工技术

茅台酒厂技改扩建项目横二路3#桥位于赤水河岸山谷中,地形复杂,设计为一联(4×35)m单箱三室现浇预应力混凝土箱梁,设计纵坡达5.7%,曲线半径仅300 m。结合桥梁的设计和现场地形条件,支架体系经比选后采用梁柱式支架体系;并对梁柱式支架进行设计和计算,采取了多种措施控制因纵坡大产生的纵向水平推力;同时对施工中的关键控制点提出了有针对性的措施。     

考虑堆填界面软化及地下水位波动的大型弃渣场边坡稳定性分析

弃渣场是基础建设中的重要附属设施,近年来业界对弃渣场边坡稳定与安全十分关注.针对弃渣场长期运行中堆填界面软化和地下水位波动这2种典型致灾因子,本文在地质补勘、岩土试验和变形监测的基础上,采用强度折减有限元法模拟研究了一大型弃渣场的典型失稳机制和稳态演化规律.研究发现由于地表入渗的长期淋溶和地下水浸润作用,依附堆填界面产生黏粒充填现象和强度软化效应,从而诱发依附堆填界面的应变局部化,导致边坡潜在失稳模式的转变、松动区的扩大和边坡稳态的下降,弃渣场设计与运行过程中,应对堆填界面软化效应予以重视.对监测数据反映的雨季地下水位上浮2m的工况进行校核计算,以及地下水位进一步抬升条件下的边坡稳态模拟预测,表明在遭遇极端降雨事件或排水设施失效等恶劣工况下,该弃渣场具有安全储备不足的风险,因此需要加强地下水位监测和地下排水设施维护,保障弃渣场边坡的长期稳定与安全.本文提出的评价思路、方法和成果可供类似弃渣场边坡稳定性评价借鉴.     

基坑工程内支撑抱箍式活络头试验研究

为了研究传统基坑工程钢支撑活络头和不同接触面处理(无滚花、直纹滚花、网纹滚花)的新型抱箍式活络头刚度特性和极限承载力,进行了室内原型试验,观察其受力过程和破坏特征,分析了不同设计参数对位移、应变、承载力的影响。试验研究结果表明:抱箍式活络头整体刚度高于单缸千斤顶支顶活络头,在荷载为2 000 k N时,单缸千斤顶支顶活络头位移约是抱箍式活络头的1.5~4倍;在正常使用状态下,试件可重复使用;在达到极限承载力时,抱箍式活络头发生微小脆性滑移破坏,滑移之后可继续承载;由于底部螺栓的夹持作用,抱箍式活络头调节长度短时,即接触面积大时,承载力反而减小;在轴向压力作用下,抱箍式活络头螺栓预拉力基本不变。总体上看,抱箍式活络头具有良好力学特性,有助于提高基坑工程内支撑体系的安全性和稳定性。     

地铁暗挖车站初支拱盖法开挖工序数值模拟优化

初支拱盖法地铁车站通常较大,施工中变形控制一直是重点。为优化施工开挖顺序,保证施工安全,结合贵阳地铁施工案例,通过数值模拟进行开挖工序参数优化,并对优化后的施工方案进行长期监测,最终形成以下结论:(1)采用数值模拟的方式提前获知开挖施工过程中的关键控制工序,可以有效预演施工过程,为施工优化提供详实参数;(2)在初支拱盖法施工条件下,采用缩短开挖进尺和增加初支刚度的方式可以减少围岩扰动,增加岩体稳定,有效保证结构安全;(3)实际施工中,临时支撑拆除和核心土开挖引起的地表沉降占总沉降量的近50%,施工中需要严格把控。     

内支撑体系下装配式车站基坑支护受力研究

以深圳地铁装配式车站中医院站为工程背景,结合车站所处的工程地质条件以及装配式车站的施工工序,采用ABAQUS有限元分析软件,建立地层-结构模型,重点分析装配式车站施工过程中基坑的变形规律、支撑轴力变化规律及倒换接续支撑的受力特点。首先,分析装配式车站基坑变形,主要分为开挖阶段和车站拼装阶段,地连墙总变形为10.31 mm,其开挖阶段占比较大,占总变形的88.6%,开挖过程中基坑变形趋势与现浇车站一致;其次,在支撑倒换及结构拼装过程中,地连墙变形占总变形的11.4%,变化范围为0.05～0.99 mm,其变形的量值及变形的范围同现浇车站均存在较大的差异;再次,分析拆撑、换撑的工序及受力特点,拆撑及换撑是装配式车站施工的重要施工步序,在靠近拆撑环的中板临时支撑轴力较大,占整个换撑轴力的80%,因此在布置接续撑时,靠近换撑的1环接续撑数量可适当增加,远离换撑1环接续撑可减少支撑数量;最后,对比数值计算和现场监测结果,两者的变化规律基本一致,验证数值分析的有效性。