高层建筑基坑变形内力分析及量测点优化

研究目的:高层建筑的基坑稳定与围护结构变形、土层条件、水文条件密切相关,处理得当,可以控制地表沉降和墙体位移.本文根据数理统计原理建立量测点优化布置原则,借助有限元模拟开挖计算结果,分析基坑开挖位移场分布规律和影响因素,从减小量测误差原则出发,提出量测点优化方案,为施工提供依据.研究结论:通过对条形基坑围护结构变形分析、量测点优化、实测数据分析得出以下结论:围护结构水平位移取决于开挖深度、基坑宽度、土层性质、墙体刚度、入土深度;墙顶位移观测点应设在跨中,从跨中向两侧均匀布设,墙体测点从跨中开始,自上而下设置,在墙的支撑作用点处略高于挖深处设测点;基坑开挖过程中,进行实时监测,预测基坑的变形规律,及时采取预防措施,减少变形速率,确保量测点的优化和基坑的施工安全.     

北京市六环路斜拉桥设计关键技术

北京市六环路斜拉桥采用(56+100+70+37)m四跨连续双圆柱子母塔单索面W形截面主梁的预应力混凝土曲线斜拉桥方案、墩顶转体法施工,阐述卵石土地区高路堤旁沉井基础的设计与施工要点,对单索面斜拉桥新型无中间横隔板(横梁)W形截面主梁和双圆柱塔的受力规律进行了充分的探索,并提出了预应力混凝土曲线斜拉桥墩顶转体的施工新方法,仅用8个月的时间实现了北京奥运会前大桥基本完工的目标。     

地铁施工对既有桥梁桩基的影响研究

基于桩基与土体之间相互作用的分析可知,土体变形传递到既有桩基必然会引起桩基内力和位移的改变。以北京地铁7号线双线隧道近距离穿越双井桥工程为例,采用FLAC3D三维数值模拟分析地铁双线隧道在开挖和支护过程中,邻近桩基内力与变形的变化规律,仿真结果分析表明桩基竖向沉降沿桩身变化不大,水平变形在隧道轴线位置达到最大;桩基轴力有明显的负摩阻增大区段,横向和纵向弯矩呈现S形变化规律;在隧道穿越桩基的过程中,桩基负摩阻力急剧增长会造成桩基承载力降低,施工中应采取适当的加固措施。     

地下水水位上升对地铁隧道结构的影响分析

在分析北京地区地下水水位上升情况的基础上,采用FLAC数值模拟方法,以拱顶埋深6 m、直径10 m的地铁隧道为例,研究地下水水位逐步回升情况下,隧道结构在位移、变形、内力(弯矩和轴力)、塑性区等方面的变化趋势和分布规律。分析结果表明,在地下水水位明显回升的情况下,隧道发生整体上浮、结构整体破坏的可能性不大,但会使隧道结构的内力(弯矩和轴力)发生变化,并且产生变形,会对地铁结构产生一定的影响。这些变化甚至有可能引起结构的开裂、渗水以及由此带来的一系列问题。因此在进行地铁、地下结构的规划、设计和施工过程中应对地下水的变化给予重视。     

杆端缩尺钢桁架桥梁结构静力计算与优化分析

以某下承式铁路钢桁架简支梁桥的单榀Warren桁架为研究对象,对杆端缩尺钢桁架桥梁结构及其端部缩尺压杆进行有限元分析和用钢量优化,重点研究杆端缩尺参数对杆件内力、截面应力、结构刚度、结构弹性稳定、压杆极限承载力、最小用钢量等的影响.结果表明:杆件截面高度缩尺是最理想的杆端缩尺方案;随着缩尺幅度的增大,桁架结构的杆件轴力变化很小,但杆端次弯矩和剪力显著减小,且结构竖向刚度和弹性稳定性有所降低.通过适当提高缩尺段的钢材强度等级,端部缩尺压杆的极限承载力将不低于未缩尺压杆,并可在满足结构强度、刚度及稳定性要求的前提下,进一步通过杆件截面优化,得到比未缩尺设计更小的结构用钢量.     

不同本构关系对圆截面偏压承载能力影响分析

基于混凝土常用应力-应变曲线方程,对混凝土圆形截面偏心受压构件承载能力进行理论分析,得到承载能力的一般表达式。选取GB50010—2002《混凝土结构设计规范》、欧洲规范以及Hognestad三者建议的应力-应变关系,计算得到各模型的承载能力理论值,并将各模型的理论值与实验测试值进行对比分析。研究结果表明:欧洲规范模型承载能力的理论值略大于其他2个模型的5.5%;欧规模型理论结果相对于实验测试结果的波动性较其他2个模型的波动性最小,为0.04;各模型的理论结果相对于实验测试结果均偏安全。     

简支结合梁无支架施工技术在轨道交通中的应用

无支架施工技术是一种针对简支结合梁的较新颖的技术措施,其核心内容为钢梁整孔预制吊装和无支架现浇施工全桥桥面板。从核心技术研究入手,逐项分析无支架施工技术难题。采用分片制作、现场拼接钢梁的方案解决钢梁运输难题,通过分段浇筑混凝土桥面板达到合理控制钢梁应力的目的,从而实现轨道交通简支结合梁无支架施工。无支架施工技术可操作性强、效率高、工程投资少,是解决轨道交通桥梁跨越既有桥梁结构、铁路线网等恶劣施工工况的一条捷径,有望在一定程度上推动简支结合梁的普及应用,为以后解决类似问题提供实践经验。     

大断面互通变截面隧道掘进技术

成渝客专通过新中梁山隧道联接重庆北站和重庆西站,在隧道内设置了3处大跨段,分别引出重庆北站左联络线、重庆北站右联络线和重庆西站右联络线。3个大跨段均采用错台式变截面过渡方式,最大开挖宽度21m,高度16.82m,最大开挖断面274m2,是普通双线隧道断面的2倍以上。其中重庆北站左联络线大跨段长230m,重庆北站右联络线和重庆西站右联络线大跨段长253m。大跨段开挖工法自小里程向大里程分别为台阶法、CD法和双侧壁导坑法;由于该大跨段由斜井进入施工,现场实际是从大里程往小里程方向施工,在D3K293+350处进入大跨段,隧道由单线隧道标准断面直接突变为最大断面。右线2处大跨段与左线大跨段的形式基本一致。     

带副拱中承式菱形变截面钢管混凝土系杆拱桥主拱肋安装技术

结合芜湖袁泽桥主桥施工,介绍国内首座带副拱中承式菱形变截面钢管混凝土系杆拱桥主拱肋安装技术,主要包括主拱肋的安装工艺、缆索吊机及扣挂系统的设计、拱肋A段支撑架的设计及作业平台搭设、测量控制、焊接标准的采用及安装尺寸标准等内容,为类似工程施工提供参考。     

采动区高压输电塔的变形和附加内力分析

以山西某矿区典型输电铁塔为背景,采用数值分析方法,分析了动态地表变形(主要为竖向位移)对输电铁塔结构附加内力和变形的影响规律.在三种工况下节点位移主要发生在X与Z方向上,y方向的位移变化不大,输电塔在支座发生竖向位移时,底部节点X方向与Z方向的位移值远小于顶部节点的位移值;横担杆上各节点的竖向位移基本相等,横担杆的轴力受输电塔竖向位移影响不大.