桥墩温度梯度对桥上CRTS Ⅱ型板式无砟轨道纵向力的影响

针对桥墩温度梯度引起的桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道纵向附加力与变形, 以梁-板-轨相互作用原理和有限元法为基础, 建立了多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上CRTSⅡ型板式无砟轨道无缝线路空间耦合模型, 详细考虑了钢轨、轨道板、CA砂浆、底座板及桥梁等主要结构和细部结构的空间尺寸与力学属性; 采用单位荷载法计算了桥墩纵向温差作用引起的墩顶纵向位移, 分析了墩顶位移影响下桥上无砟轨道无缝线路纵向力与位移的分布规律。分析结果表明: 当各墩顶发生均匀位移时, 多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上无砟轨道无缝线路纵向力分布规律及其最大值一致, 且随着墩顶均匀位移的增加而线性增大, 轨板相对位移峰值均出现在两侧桥台、台后锚固结构末端以及第2跨和最后一跨固定支座墩顶处; 当墩顶均匀位移为5 mm时, 多跨简支梁桥和大跨连续梁桥上钢轨最大纵向力分别为79.62和79.54 kN, 最大纵向位移分别为4.94和4.91 mm, 轨板最大相对位移均为0.23 mm; 当各墩顶发生不均匀位移时, 钢轨纵向力及轨板相对位移均在邻墩位移存在差异处发生突变, 多跨简支梁桥上固结机构纵向受力大于大跨连续梁桥; 对于高墩桥梁, 需重点关注相邻墩身高差最大处的轨板相对位移、底座板与桥梁相对位移及固结机构的纵向受力。      

沈阳矿山法地铁区间下穿人行天桥工程措施及施工影响分析

沈阳地铁3号线一期工程工业展览馆站—五爱街站区间下穿陆军总院人行天桥,隧道结构与桥桩竖向净距约3.97～6.47m,采用有限元计算分析矿山法地铁区间施工对人行天桥的影响,结果显示矿山法地铁区间施工人行天桥桥墩底部最大沉降量为5.12mm,最大差异沉降量为3.92mm,墩底部最大水平变形量为0.66mm,桥墩最大倾斜为0.15‰,可以保证人行天桥安全。     

软弱地层环境下地铁盾构下穿铁路框架桥影响分析及应对措施

以杭州地铁 9 号线一期工程下穿沪杭铁路框架桥为背景, 建立盾构下穿施工三维数值模型, 分析软弱地层环境下地铁盾构隧道下穿施工对铁路框架桥的影响, 提出多种确保铁路安全运营应对措施, 并在施工过程中进行现场监测。 数值分析表明, 盾构隧道下穿施工中铁路框架桥最大沉降量为 6. 72mm, 进行洞内注浆加固后, 最大沉降量降为 4. 76mm, 说明在软弱地层环境下及时进行洞内注浆对抑制铁路框架桥的沉降变形具有显著效果; 监测结果表明, 盾构右线施工对框架桥沉降变形的影响大于左线, 铁路框架桥最大沉降达到 6. 9mm, 采取应对措施及时进行洞内二次注浆, 可有效控制框架桥的持续沉降变形, 铁路框架桥处于安全可控状态。     

基于FLAC 3D的盾构施工穿越高架桥梁桩基稳定性影响数值试验研究

针对盾构施工对桥梁桩基影响特性,利用FLAC 3D有限元数值软件建立网格模型,分析了简支梁与连续梁桥两种结构形式下,不同穿越形式工况下桥桩位移变化特征。研究了盾构不同穿越简支梁桥桩时,桩身X、Y、Z向位移分布变化以及各穿越形式工况下的差异性特征,其中前排桥桩Z向沉降变形高于后排桥桩,下穿越形势下左侧桥桩沉降高于右侧,6#桥桩沉降稳定在0. 26mm。获得了盾构穿越连续梁桥时X向位移具有递增态势,远近测桥桩Y向位移变化斜率为一致,侧穿越桩基上部时每米桩长增长位移值约0. 15mm,4#桥桩为最大沉降变形,其中下穿越形式下最大,达8. 1mm。对比了两种梁桥结构下穿越形式时,简支梁桥位移值水平向位移或沉降变形均是最大,受盾构施工扰动影响较敏感。研究结论为研究盾构施工对桥梁桩基影响分析提供一定参考。     

简支梁桥顺桥向地震动分析

为了计算多跨简支梁桥地震荷载,根据弹性地基上桥墩的变形特性,将墩顶作用单位集中力时,桥墩静力挠度曲线方程作为基本振型,考虑了地基变形的影响,利用拉格朗日方程推导了多跨简支梁桥顺桥向地震振动方程,给出了相应的基频和振型参与系数的近似计算公式。仿真计算结果表明:简支梁桥一、二阶自振频率的计算值分别为7.43及11.19 Hz,而其试验值分别为7.00及10.55Hz,其误差在5.8%以内。可见,提出的振型可以用于简支梁桥顺桥向的抗震性能评估。     

纵向预应力对连续箱梁桥中跨跨中变形的影响分析

较多的连续梁桥在运营期间出现跨中变形量下降幅度过大的病害现象,结合一座PC连续梁桥进行有限元数值模拟,通过不同的纵向预应力设计方案,对计算得到的中跨跨中变形量进行对比分析,探讨运营期间跨中变形量随纵向预应力钢束位置、张拉控制应力、张拉方式和钢束松弛类型变化的规律,为后续的连续梁桥设计与运营管养提供一定的参考.     

黄土地区新建地铁隧道下穿时既有地铁线路沉降控制标准

针对西安地铁5号线近距离下穿地铁2号线的工程实际情况, 分析了既有地铁线路的安全判断准则、正常使用要求和服役状态, 选取弯矩、曲率半径、容许应力、容许切应变与轨道变形作为新建地铁隧道下穿时既有地铁线路沉降标准的控制因素, 构建了既有地铁线路的力学模型, 推导了既有地铁线路允许沉降计算公式, 确定了黄土地区新建地铁隧道下穿时既有地铁线路的沉降控制标准。分析结果表明: 以既有地铁线路的弯矩、曲率半径、容许应力、轨道变形与容许切应变依次作为控制因素时既有地铁线路允许沉降分别为22.40、20.85、48.14、20.23、21.06mm, 其他地区下穿工程经验允许沉降与国内相关规范允许沉降为20mm, 因此, 最不利控制因素即轨道变形的允许沉降接近既有相关允许沉降, 建议黄土地区新建地铁隧道下穿时既有地铁线路沉降控制基准为20mm; 对既有地铁线路沉降控制标准进行了分级管理, 选取沉降控制基准的100%、80%和60%分别作为既有地铁线路的控制值(20mm)、报警值(16mm) 与预警值(12mm), 提出了下穿时既有地铁线路的预警体系; 评价了新建地铁隧道下穿时既有地铁线路沉降的安全级别, 并给出了相应的处置措施, 安全级别为Ⅰ级, 即沉降不大于12mm时, 新建隧道正常施工并做好监测, 安全级别为Ⅱ级, 即沉降为(12, 16]mm时, 加强监测并实时反馈, 安全级别为Ⅲ级, 即沉降为(16, 20]mm时, 停止施工, 并启动应急预案, 安全级别为Ⅳ级, 即沉降大于20mm时, 达到破坏级别, 不允许施工。      

地铁车站基坑施工对紧邻既有轻轨高架桥安全影响分析

以某地铁车站为背景,对紧临既有轻轨高架桥的地铁车站基坑施工过程安全状况进行分析。首先研究本工程中的轻轨高架线路变形控制标准,然后通过数值模拟方法,分析基坑开挖施工对快轨桥跨结构安全性的影响,对基坑开挖引起轻轨高架桥梁结构变形进行模拟计算,得出按设计要求进行基坑开挖对轻轨高架桥梁结构影响较小,并给出监测建议和保护措施,为类似工程提供借鉴。     

新建地铁区间下穿既有地铁车站影响分析

采用三维有限元模拟的方法对新建地铁区间下穿既有地铁车站的施工过程进行模拟,主要分析了新建区间施工对既有地铁车站变形的影响,对既有车站的安全性进行评价,分析结果表明,既有地铁车站结构及道床沉降均满足规范要求,新建区间施工安全风险可控。     

架空平台的应用及功能扩展

满堂支架施工方法已无法满足高墩高架连续梁桥的施工,代之的是架空平台施工,架空平台采用逐跨推进施工,经济性和安全性好,此外,该平台还可以作为悬臂施工的挂篮,墩柱施工的爬升模架及用于架设简支梁桥的架桥机.     

架空平台的应用及功能扩展

满堂支架施工方法已无法满足高墩高架连续梁桥的施工,代之的是架空平台施工,架空平台采用逐跨推进施工,经济性和安全性好,此外,该平台还可以作为悬臂施工的挂篮,墩柱施工的爬升模架及用于架设简支梁桥的架桥机.     

地铁车站密贴斜穿既有地铁车站的变形分析

以北京地铁6号线苹果园站密贴斜穿既有地铁1号线苹果园站主体结构为研究对象,采用三维有限元数值分析软件GTS-NX建立地铁车站-既有车站的三维有限元模型,计算分析桩梁拱(pile beam are,PBA)工法动态施工时地表沉降变形发展规律,并对比实测沉降与数值模拟沉降.模拟研究结果表明:采用PBA工法修建地铁车站整个施工阶段,导洞开挖引起的地表沉降为-12.25 mm,占地表总沉降的48.2％,扣拱施工引起的地表沉降为-6.94 mm,占地表总沉降的27.3％,说明导洞开挖、二衬扣拱阶段是控制地表沉降的关键环节;既有车站对地表沉降产生一定的影响.最大实测沉降为-25.89 mm,最大数值模拟沉降为-25.41 mm,实测与数值模拟结果相差小于5％,验证了数值模拟结果的有效性,数值模拟结果较准确地反映实际情况.     

制动力作用下桥上道岔区纵连无砟轨道受力与位移

为系统分析纵连无砟轨道与桥上无缝道岔在制动力作用下的受力与变形规律,以武汉—广州客运专线雷大桥铺设博格纵连式无砟道岔为例,将客专18号渡线、纵连式无砟轨道、桥梁和墩台视为整体,建立了岔-板-梁-墩一体化计算模型,分析制动力作用下道岔、道床板、桥墩的受力和变形规律.分析结果表明:在制动力作用下,基本轨制动附加力及位移随道床板伸缩刚度的减小而增大,但板轨相对位移未超过1 mm;限位器和间隔铁的纵向力及心轨、尖轨处板轨相对位移受无砟轨道结构的影响较小,限位器未贴靠,间隔铁力最大未超过13 kN;道床板制动附加力随伸缩刚度的降低而减小,减小量最大达到3 832.9 kN,位移则增大,最多达到17.4 mm;道床板伸缩刚度和滑动层摩擦因数减小对桥墩受力不利;当滑动层摩擦因数μ≤0.2时,取消固结机构,桥墩纵向力减小值接近500 kN.     

连跨简支梁桥中墩不均匀下沉的原因剖析

笔者通过等跨简支梁桥中墩沉降有关因素结构自重、行车作用、桥墩变形、基础沉降以及土基下沉的分析,得出了中墩不均匀下沉的主要原因是地基土质状况不同引起的,为加强对基础工程的重视提供了重要借鉴.     

关于高架车站动力变压器容量选择的探讨

通过对广州地铁四号线高架运营线路,车站使用空调季节及非使用空调季节动力变压器低压侧电流测量值、车站低压负荷资料、低压负荷计算资料的分析,提出对高架车站动力变压器容量计算中存在的一些问题,并给出动力变压器容量选择的一些建设性意见。     

顶管预支护施工效应三维有限元变形分析

北京地铁五号线崇文门站下穿既有地铁一号线区间隧道，车站顶板与区间隧道底板间距2．858m。为了严格控制既有环线区间隧道的沉降，确保环线地铁运营安全，准备首次采用顶管作超前预支护，用3D-Sigma三维有限元软件进行施工效应的计算模拟，掌握顶管预支护洞室的力学效应，预测车站施工引起既有隧道的沉降量。     

地铁盾构隧道施工对邻近管线的影响分析

为了获得地铁隧道盾构法施工对临近地下管线的变形和应力的影响规律,以大连地铁二号线某区间隧道工程为背景,利用FLAC3D软件对隧道盾构施工引发的地层变形所导致的管线变形、应力进行了精细模拟,得到双线隧道施工完成后横向地表沉降槽不符合叠加理论,存在少量差值,双线隧道贯通时最大沉降值为11.26 mm,盾构隧道地层体积损失率为1.46%,地表沉降槽宽度系数为0.81.按两条隧道互不影响沉降叠加,最大沉降值为11.93 mm;右线隧道贯通时,燃气管最大沉降值为10.1 mm,左线隧道贯通时,燃气管最大沉降值为11.4 mm,最大沉降位置向左有少量偏移.随着右线盾构掘进施工,污水管道沉降逐渐增大,最大沉降变形为5.45 mm,线隧道贯通后,污水管线最大沉降值为9.79 mm.整个过程两管均处于安全状态.     

连跨简支梁桥中墩不均匀下沉的原因剖析

笔者通过等跨简支梁桥中墩沉降有关因素结构自重、行车作用、桥墩变形、基础沉降以及土基下沉的分析，得出了中墩不均匀下沉的主要原因是地基土质状况不同引起的，为加强对基础工程的重视提供了重要借鉴．     

复杂环境条件下盾构下穿铁路变形控制分析

以徐州市轨道交通2号线区间盾构下穿铁路为背景,研究下穿施工对铁路设施的影响。首先分析铁路箱涵和运营线路的控制标准,而后建立有限元模型进行模拟分析,并对现场监测数据分析。结果表明,地铁施工期间引起地表最大沉降量、列车振动荷载增加的地表沉降量均满足铁路最大沉降量控制标准;隧道开挖后,铁路箱涵各部分内力较小,结构本身安全可靠;现场监测数据表明,铁路箱涵和运营线路的最大沉降量及沉降差均满足控制标准,铁路正线可正常运行。     

高速铁路路基运营维护沉降监测技术设计研究

针对高速铁路线路高平顺性特征及路基线下工程的日常维护与整治,通过布设监测断面、选择桥梁上稳定CPⅢ点作为路基沉降监测基准点和采用监测线路中CPⅢ点作为转点尺承的观测方法,设计了高速铁路路基运营维护沉降监测技术方案,解决了地面沉降区沉降监测基准点选择难和维护监测施工时间短的难题,并在长三角高铁网路基运营维护沉降监测中得以实施,取得了良好效果,能够满足高速铁路运营期三等变形测量技术要求。