双层内部结构隧道与盾构管片连接形式的数值研究

以"板-梁-柱"双层隧道内部结构体系为例,通过数值模拟的手段研究了双层车行结构与盾构管片连接形式,其中包括:固接、铰接、链杆连接、无连接4种连接方式。研究结果表明,4种连接形式的抗震性能差异较小,链杆连接形式较无连接形式内力小,同时满足强度与变形要求。     

盾构隧道预制双层车道结构体系特点与设计

目前盾构隧道内部结构施工基本属于半预制化阶段,许多构件仍采用现浇形式。建设效率低,能耗高,施工慢,产生较多建筑垃圾、对环境污染大,同时局限于盾构隧道有限的施工空间及现场工人的素质,施工质量难以保证。为了实现快速施工、绿色施工,盾构隧道内部结构走向预制化、工业化的道路。通过对比现浇结构受力模型及特点,分析各种盾构隧道预制双层车道结构体系的受力特征及特点。     

盾构隧道内部双层预制结构梁-柱节点连接技术研究

以诸光路盾构隧道工程为依托,进行了预制结构梁-柱节点的试验研究。试验结果表明,采用超高性能混凝土UHPC作为后浇材料,梁端钢筋可以采用只搭接不焊接的形式,既保证了连接接头强度和刚度,又提高了施工效率和施工质量,为隧道内部结构的预制拼装设计、快速化施工提供了参考。     

盾构隧道双层车道结构与管片不同连接形式的受力分析

随着社会经济和城市化进程的加快,建筑结构工业化程度逐渐提高,预制装配技术在城市隧道建设领域逐渐发挥出重要作用。然而如何优化结构受力体系及节点构造、满足抗震及防水要求、提高预制装配水平仍然是城市隧道预制装配技术中的关键问题。结合上海诸光路通道新建工程,分析四种上层车道板与预制管片连接方式下的管片-内部结构体系受力特征,并结合接点构造措施,对比分析四种预制车道板与管片连接方式的优缺点,为盾构隧道双层车道结构选型提供技术支持。     

盾构隧道预制内部结构与管片连接研究

上海诸光路隧道内部双车道结构采用全预制装配式框架结构体系,将内部结构的上、下层车道板、纵梁、立柱等主要受力构件均进行预制。对于预制装配式结构体系来说,其与管片的连接节点至关重要,节点不仅要受力可靠、便于施工,还要在地震作用下保持其完整性。针对所采用的预制内部结构与管片连接方式,通过实验研究分析了节点的受力性能,为在盾构隧道内实现全预制化双层车道结构提供技术支撑。     

单管双层特长盾构隧道内部结构预制施工技术——以南京纬三路过江盾构隧道工程为例

为解决单管双层特长盾构隧道施工距离长、施工空间有限和工期紧张等问题,结合南京市纬三路过江通道工程,研究双层盾构隧道内部结构构件的预制施工技术,采用结构构件预制与现浇相结合的梁-板-柱结构体系,合理组织施工步序,探索单管双层特长盾构隧道预制内部构件的施工方案。工程实践表明,现浇内部结构立柱及柱基础,预制上层车道板、烟道隔墙板、排烟通道板和逃生通道板,能够满足双层特长盾构隧道施工进度的要求,可大幅提高施工效率,缩短建设工期,节省工程投资。     

沉管隧道GINA止水带结构形式对比研究

为研究GINA止水带结构形式对其水密性的影响,对目前普遍采用的4类GINA止水带进行轴压与轴、偏压组合状态下的有限元数值模拟。采用超弹单元和接触单元模拟橡胶材料和接触效应,对底板开孔、底板带肋以及本体开孔3种结构变化对GINA止水带受力和止水效果的影响进行分析。研究结果表明:1)GINA止水带底肋与钢板接触位置的接触应力最小,是防水的薄弱环节;2)在底板和本体开孔能够使得GINA止水带底板的接触应力分布更为均匀,但开孔尺寸不宜过大,且应均匀布设;3)底尖肋型GINA止水带的初期止水效果差,当止水带较高时,容易产生倾覆;4)本体孔洞型GINA止水带能够缓解尖肋的应力集中,但由于本体刚度小,承受侧向水压力的能力差。     

双层盾构隧道火灾排烟方式研究

以上海周家嘴路越江隧道为工程依托,对双层长大盾构隧道的火灾排烟方式进行了分析研究。通过对火灾工况条件下隧道内温度场、能见度和一氧化碳浓度的模拟计算,对疏散通道的设置方案和逃生救援对策进行分析。结果表明,对于此类型隧道,在采取了相应的逃生救援措施后,采用纵向通风方式是安全可靠的。     

考虑密封垫表面工作状态的盾构隧道接缝防水能力数值模拟研究

针对目前施工中盾构隧道防水密封垫经常出现粘贴不牢、沾水、不涂抹润滑剂等情况,构建了密封垫防水能力数值计算模型,将数值方法计算结果与常规计算结果进行对比,并对密封垫在底部与管片槽口粘贴、密封垫顶部涂抹润滑剂及沾水等多种工作状态下的防水能力进行研究。结果表明： 1）计算时是否考虑密封垫表面工作状态导致的闭合压缩力、平均接触应力结果差异分别为3.3%、23.9%,因此考虑表面工作状态的密封垫防水能力评估较为合理; 2）由于粘贴效应约束了密封垫底部的横向变形,其因此闭合压缩力及平均接触应力均大于不考虑底部粘贴效应的计算结果,影响值范围分别为31%~199%、0~245%; 3）密封垫顶部涂抹润滑剂能够减小闭合压缩力、增加接触面平均接触应力,影响值范围分别为4.7%~19.9%、6.5%~111%; 4）密封垫沾水时,闭合压缩力降低29.1%, 接触面平均接触应力降低8.7%; 5）在长期工作情况下,由于密封垫表面接触状态的变化,其平均接触应力整体呈下降趋势,最终下降约23.9%。     

盾构隧道壁后注浆压力对地表沉降及围岩变形的数值模拟研究

以某地铁工程区间隧道为例，采用通用的FLAC程序对盾构区间隧道施工在不同注浆压力条件下引起的地表沉降及围岩变形进行了数值模拟研究。根据该分析结果，综合考虑在工程地面条件允许的沉降范围内，提出了合理的盾构施工同步注浆压力及相应的控制沉降措施。     

斜交条件下预制拼装地道结构设计研究

以上海S7公路一期工程斜交条件下的下穿地道为例,对纵缝采用凸凹榫接头的预制拼装体系与封闭框架的现浇工艺体系进行结构受力对比,结果发现,设计中通常假定凸凹榫处采用铰接进行模拟存在不合理之处.因此,从方便工程设计的角度出发,提出预制拼装斜交地道结构体系的受力计算模型可考虑利用封闭框架体系的等效计算模型,但需将凸凹榫位置处的内力值适当提高20％～30％.该研究成果已在依托工程成功应用,可以为类似工程提供参考与借鉴.     

预制节段管廊吊装施工技术探究

管廊预制装配技术是指在明挖、暗挖或盖挖等施工条件下,将综合管廊的结构主体分块或分节段在工厂预制,然后运到现场进行拼装的一种快速绿色施工技术。通过工程实例对预制节段管廊模具选型进行分析,对吊装过程中吊点的设置位置及构造形式进行探究,分析了利弊,并进行了吊点受力计算。结果显示满足规范要求,为类似项目提供参考。     

襄阳东西轴线项目沉管预制局部块体试验研究

襄阳市东西轴线项目沉管预制采用节段整体式全断面顺浇法,具有高强度、大断面、大体积的特点,管节控裂难度较大。为验证混凝土配合比、施工工艺以及裂缝控制措施的可行性及可靠性,采用Midas FEA软件,进行沉管管节在设计工况下的水化热温度应力数值仿真模拟计算,分析管节浇筑过程中混凝土内部温度及应力变化情况。数值仿真结果表明,管节连接处抗裂安全系数较低。进而选取理论开裂风险最高的边墙倒角位置和施工难度最高的中隔墙倒角位置进行模型试验,实际模拟钢筋及预埋件施工工序,全面检验原材料、配合比和混凝土施工性能的可靠性,并布设智能温度监测系统。通过局部块体试验,合理优化钢筋及预埋件的结构形式和安装工序,验证混凝土性能并优选施工配合比;同时,通过提出的原材料温控标准对模型试验进行温度智能监测数据分析。     

BIM与R FID技术在装配式综合管廊中的应用研究

随着国家大力发展装配式建筑,装配式综合管廊工作成效明显。但是,在实际工程中,装配式综合管廊建造仍然存在问题:(1)设计管廊钢筋与预制不符,工业化厂需对施工图深化设计;(2)工业化生产时,预埋件易错漏;(3)施工现场管廊构件管理混乱,影响吊装,甚至出现拼接错误;(4)管廊舱内附属设施安装时,无法准确定位预埋件。针对上述问题,将BIM与RFID技术结合,建立BIM模型与预制管廊的联动系统,实现了装配式综合管廊的智能化设计、生产、施工和运营管理。     

运营铁山隧道结构安全性数值模拟分析

应用ANSYS有限元软件和FLAC有限差分软件,对运营中的铁山隧道结构进行数值模拟计算,研究隧道在通车运营一段时间后其支护结构的安全稳定性。分析结果表明,该隧道衬砌结构的承载力满足规范要求,隧道结构是安全的。     

运营隧道车道板承载力分析

针对上海市打浦路越江隧道的施工特点，提出用板单元模拟隧道衬砌、车道板和竖向支撑，用土弹簧模拟土与隧道的共同作用。根据建立的模型分析隧道车道板在不同汽车荷载作用下的力学行为，为评估运营状态下隧道车道板承载力提供参考。模型计算结果与现场测试结果比较吻合。     

隧道数值模拟计算边界范围研究

本文以某高速公路隧道的开挖和支护过程为工程实例,采用有限差分法岩土分析软件Adina进行全过程模拟,旨在分析模型的边界效应对相应求解精度的影响。研究方法是在其它条件同等的情况下,采用不同的模型边界范围建模,并分别独立进行模拟求解,通过比较不同模型下同一截面的力学响应的差异,进而分析模型边界范围这一单因素对隧洞开挖数值模拟的精度影响。研究思路和结论可以为类似的数值模拟关于如何合理地选择模型边界范围提供参考,从而使模拟实现过程的时效性和精度达到较佳的统一。