检索结果-内蒙古大学图书馆

作者：戴晓威广东工业大学

学位级别：硕士

复合式衬砌设计中支护结构的设计理念有多种,工程实践设计中更多的是依赖于工程类比,初期支护、二次衬砌支护结构荷载分担比例的确定仍缺乏可靠的计算方法。部分工程设计中默认二次衬砌承担所有的外力,忽略了初期支护,这显然与事实不符... 详细信息

复合式衬砌设计中支护结构的设计理念有多种,工程实践设计中更多的是依赖于工程类比,初期支护、二次衬砌支护结构荷载分担比例的确定仍缺乏可靠的计算方法。部分工程设计中默认二次衬砌承担所有的外力,忽略了初期支护,这显然与事实不符。因此,对复合式衬砌结构的荷载分担比例研究非常有必要。本文以拱北隧道为工程背景,基于数值计算软件ABAQUS建立了将各支护结构视为联合承载结构的复合式衬砌计算模型,系统的研究在外水压力作用下大断面复合式衬砌的内力特征及安全系数的变化规律,对复合式衬砌的荷载分担比例进行了研究。目前取得的成果如下:(1)原始截面有限元模型与等效圆形叠合梁理论从数值解与理论解相互印证了合理性,建立了有限元数值计算模型。(2)针对围岩压力作用与围岩+外水压力作用两种荷载工况下、解冻前后两个工况下的复合衬砌的力学特性进行分析研究。研究结果表明在围岩+外水压力作用下和解冻后均表现为整体上初期支护内力的增幅大于二次衬砌,初期支护各截面上的安全系数降低幅度较二次衬砌明显,其中解冻后二次衬砌安全系数平均降低5%可忽略不计。由内力分析可知当复合式衬砌所受到的荷载增加时,增加的荷载更多的由初期支护承担。(3)各支护结构的内力及安全系数随各支护结构间摩擦系数的变化而变化的趋势相反。当荷载与支护结构参数相同时,单层衬砌中的总内力大于复合式衬砌的总内力,综合安全系数分析可知富水区浅埋大断面隧道中复合式衬砌结构优于单层衬砌。(4)在考虑防水层的模型中初期支护的内力高于二次衬砌,二次衬砌承担的荷载减小而安全系数未必得到提升,该模型计算出的二次衬砌荷载分担比例低于仅考虑防水层作用的模型与叠合梁理论。采用仅考虑防水层作用的模型或叠合梁理论确定二次衬砌荷载分担比例将导致在设计时认为二次衬砌承担的荷载较大,导致结构安全性过度富余。(5)防水层的厚度对复合式衬砌内力影响甚微,其弹性模量的变化一定程度上能改变复合式衬砌的内力分布规律,复合式衬砌总安全系数随防水层弹性模量的增大而增大。

关键词：荷载-结构法接触分析计算模型内力特征荷载分担比

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基于荷载-结构法的黄土隧道结构静力计算分析

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中国建材科技 2021年第6期30卷 63-67页

作者：刘宽富冯勇金明亮马逸非苟朝勇甘肃省公路交通建设集团有限公司甘肃兰州730030 甘肃二车高等级公路项目管理有限公司甘肃庆阳745000 甘肃省交通规划勘察设计院股份有限公司甘肃兰州730030

为了保障黄土隧道建设的安全性和牢固性,采用荷载-结构法对衬砌结构的安全系数进行验算,同时借助MIDAS/GTS岩土隧道结构专用有限元分析软件对隧道结构进行检算。结果表明,衬砌的最大水平变形发生在左右拱脚位置,最大竖向变形发生在拱顶... 详细信息

为了保障黄土隧道建设的安全性和牢固性,采用荷载-结构法对衬砌结构的安全系数进行验算,同时借助MIDAS/GTS岩土隧道结构专用有限元分析软件对隧道结构进行检算。结果表明,衬砌的最大水平变形发生在左右拱脚位置,最大竖向变形发生在拱顶处;拱顶、曲墙脚部和仰拱端部出现较大的拉应力,为受力的不利截面;常家湾隧道二衬厚度总体稳定性达到要求,安全系数符合规范。

关键词：隧道工程二次衬砌荷载-结构法数值模拟安全系数

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土质隧道角部土压力对衬砌结构受力影响分析

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铁道工程学报 2023年第6期40卷 69-73,81页

作者：高玄涛中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

研究目的:现行土质隧道衬砌结构设计顶部垂直土压力通常按均布荷载考虑,而隧道拱顶至拱腰之间的角部土压力荷载对衬砌结构受力的影响鲜有研究。为研究拱顶至拱腰之间的角部土压力荷载对衬砌结构受力的影响,本文依托成都地铁13号线四川... 详细信息

研究目的:现行土质隧道衬砌结构设计顶部垂直土压力通常按均布荷载考虑,而隧道拱顶至拱腰之间的角部土压力荷载对衬砌结构受力的影响鲜有研究。为研究拱顶至拱腰之间的角部土压力荷载对衬砌结构受力的影响,本文依托成都地铁13号线四川师大站—娇子立交站区间暗挖隧道,采用荷载-结构法就角部土压力荷载对衬砌结构受力的影响进行分析论证,以期为后续土质隧道衬砌结构设计提供有益帮助。研究结论:(1)考虑隧道拱顶至拱腰之间的角部土压力荷载时,衬砌结构内力极值及配筋量较垂直土压力均布荷载作用模式均增大,其中轴力较弯矩增幅更大;(2)随着围岩条件的提高和隧道埋深的增加,考虑角部土压力荷载作用下隧道衬砌结构内力极值及配筋量增幅均逐渐减小,因此当隧道围岩条件较差或隧道(超)浅埋时,衬砌结构设计应合理考虑角部土压力荷载的影响,以确保隧道的长期安全性;(3)本研究成果可为后续土质隧道衬砌结构设计提供有益借鉴和参考。

关键词：土质隧道荷载-结构法角部土压力荷载衬砌受力

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荷坳隧道四洞小净距段支护结构设计研究

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现代隧道技术 2022年第2期59卷 1-10页

作者：肖明清徐晨郑强彭长胜中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063

多洞空间小净距隧道支护结构参数量化设计与安全性分析是当前设计中的一大难题。文章针对深圳机荷高速公路荷坳隧道四洞小净距段的设计,采用总安全系数法对四洞的开挖与支护模式、各洞的开挖顺序及支护参数进行了研究比较,并采用隧规荷... 详细信息

多洞空间小净距隧道支护结构参数量化设计与安全性分析是当前设计中的一大难题。文章针对深圳机荷高速公路荷坳隧道四洞小净距段的设计,采用总安全系数法对四洞的开挖与支护模式、各洞的开挖顺序及支护参数进行了研究比较,并采用隧规荷载-结构法、增量法、地层-结构法对支护结构的安全系数进行了对比计算,得出以下结论:(1)提出了基于总安全系数法原理的多洞空间小净距隧道设计方法;(2)根据总安全系数法得出了荷坳隧道四洞小净距段应采用“先行洞二次衬砌完成后再开挖下一孔隧道”的开挖与支护模式,且应按洞1→洞2→洞3→洞4的开挖顺序施工;(3)隧规荷载-结构法、增量法、地层-结构法虽无法得出结构的总承载安全系数,但在一定程度上可以反应部分支护结构的安全性。

关键词：四洞小净距隧道总安全系数法支护参数荷载-结构法增量法地层-结构法

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登楼山隧道膨胀岩变形机理及防治措施

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低温建筑技术 2024年第9期46卷 77-80,100页

作者：向立辉谢剑雄中交第二公路勘察设计研究院有限公司武汉430056 武汉凡厚地质勘察有限公司武汉430050

膨胀岩是工程中的一种特殊地质,隧道穿越膨胀岩层极易引起隧道结构变形和破坏。研究膨胀岩隧道变形破坏机理有重要的工程实践意义。依托弥玉高速公路登楼山隧道,通过室内试验,结合工程地质、水文地质和施工工艺等对膨胀岩变形原因进行... 详细信息

膨胀岩是工程中的一种特殊地质,隧道穿越膨胀岩层极易引起隧道结构变形和破坏。研究膨胀岩隧道变形破坏机理有重要的工程实践意义。依托弥玉高速公路登楼山隧道,通过室内试验,结合工程地质、水文地质和施工工艺等对膨胀岩变形原因进行了深入分析。通过荷载-结构法对多种工况的隧道结构安全性进行了定量评价,在此基础上提出优化隧道断面、动态调整支护参数和地下水防治的综合处治措施,可为膨胀岩隧道工程的设计和施工提供参考。

关键词：膨胀岩层荷载-结构法隧道断面支护参数

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盾构通过后横向风道暗挖法受力分析

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现代城市轨道交通 2023年第8期 37-42页

作者：叶家强丁静泽北京市市政工程设计研究总院有限公司北京100082

北京地铁17号线区间隧道采用盾构先行通过后横向暗挖风道的施工工艺,上层风道跨越盾构隧道开挖至端墙,下层风道开挖至临近盾构隧道。在上层风道二衬结构保护下,倒挂井壁开挖盾构隧道两侧土体,施工竖井二衬,保留盾构隧道范围内的下层风... 详细信息

北京地铁17号线区间隧道采用盾构先行通过后横向暗挖风道的施工工艺,上层风道跨越盾构隧道开挖至端墙,下层风道开挖至临近盾构隧道。在上层风道二衬结构保护下,倒挂井壁开挖盾构隧道两侧土体,施工竖井二衬,保留盾构隧道范围内的下层风道侧墙及底板不施工,以保证后期施工安全。因需要进行多次受力转换,采用荷载-结构法对二衬结构进行各阶段内力分析。采用地层-结构法对开挖风道、竖井、拆除管片进行各阶段变形及应力分析,结果表明地表沉降满足不超过6cm的要求。监测结果反映地表沉降达到9.91cm,主要原因为竖井开挖到底后遇到承压水,未及时封底,导致支护结构无法闭合成环形成整体受力体系,竖井底部土体无法对底板提供支撑,最终导致地表沉降超标。

关键词：地铁盾构隧道暗挖风道荷载-结构法地层-结构法沉降分析

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盾构下穿的污水干管变形特征及控制标准研究

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现代城市轨道交通 2023年第11期 90-95页

作者：何国峰胡丹枫程维敬丁尧陈人杰中国建设基础设施有限公司北京100029 中国建筑一局(集团)有限公司北京100161 中国建筑第七工程局有限公司河南郑州450048

随着郑州城市规划布局的不断加快,对地下空间的开发力度也不断加大,地铁盾构隧道下穿管线不可避免,如何保证地铁隧道施工不影响管线的正常使用至关重要。针对郑州地铁某工程中盾构下穿某大直径污水管线引起地层扰动的问题,首先,基于MIDA... 详细信息

随着郑州城市规划布局的不断加快,对地下空间的开发力度也不断加大,地铁盾构隧道下穿管线不可避免,如何保证地铁隧道施工不影响管线的正常使用至关重要。针对郑州地铁某工程中盾构下穿某大直径污水管线引起地层扰动的问题,首先,基于MIDAS GTS NX有限元软件,结合荷载-结构法建立管线结构的三维力学数值模型,采用地层损失率的概念对区间内大直径污水管线变形特性进行计算分析;然后,结合目前规范规定及管线特性提出大直径污水管线变形的控制标准,依据控制标准提出风险控制等级;最后,通过有效的控制措施确保盾构安全下穿污水管线。该方法可为相似类型工程的变形特征分析和风险等级制定提供有益的参考和借鉴。

关键词：盾构隧道大直径污水管地层扰动荷载-结构法地层损失率变形特征控制标准风险控制等级

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既有大跨径砌体排水拱涵加固设计方法

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长沙大学学报 2023年第5期37卷 48-53页

作者：万巨波石柳赵方舟李壮梁建国湖南三一工业职业技术学院湖南长沙410129 长沙理工大学土木工程学院湖南长沙410114

建于20世纪的既有城市地下大跨径分离式基础砌体排水拱涵已超出服役期,当鉴定其需要加固时,往往采用整体式高性能混凝土内衬进行,其结构传力方式以及土-结构相互作用将发生变化。以湖南省长沙市红旗渠试验段加固工程为例,研究不同地层... 详细信息

建于20世纪的既有城市地下大跨径分离式基础砌体排水拱涵已超出服役期,当鉴定其需要加固时,往往采用整体式高性能混凝土内衬进行,其结构传力方式以及土-结构相互作用将发生变化。以湖南省长沙市红旗渠试验段加固工程为例,研究不同地层弹性抗力系数取值方法,提出了考虑土-结构相互作用的分布弹簧约束的荷载-结构法,并与拱形刚架法、固定无铰拱法和弹性支承无铰拱法的计算结果进行了对比分析,提出了各种计算方法的适用性,对城市地下砌体排水拱涵的设计和加固设计具有借鉴意义。

关键词：砌体排水拱涵土-结构相互作用地层弹性抗力系数荷载-结构法内力分析

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临临高速鲁山隧道施工组织与支护设计思考

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四川建筑 2023年第6期43卷 146-149页

作者：杨洪振苏子龙山东省路桥集团有限公司山东青岛266000

以临淄至临沂高速公路鲁山隧道工程为依托,对隧道的开挖方式、支护形式、衬砌内力、及施工组织上进行了相关设计,主要开展和完成的工作内容包括几个方面。采用单侧壁导坑法施工此次分离式隧道;开挖断面采用曲墙拱式设计,并绘制了隧道横... 详细信息

以临淄至临沂高速公路鲁山隧道工程为依托,对隧道的开挖方式、支护形式、衬砌内力、及施工组织上进行了相关设计,主要开展和完成的工作内容包括几个方面。采用单侧壁导坑法施工此次分离式隧道;开挖断面采用曲墙拱式设计,并绘制了隧道横断面轮廓图以及衬砌内轮廓设计;采用复合式衬砌结构,初期支护采用锚喷网支护,二次衬砌采用钢筋混凝土衬砌。采用荷载-结构法进行二次衬砌内力计算,根据内力计算结果进行截面强度的验算得到二次衬砌内力图;并通过内力图进行了二次衬砌的配筋,绘制了二次衬砌配筋图。进行防水设计,绘制了排水系统设计图及一些构造详图。在隧道的施工组织设计上,从隧道的开挖、支护与衬砌、监控量测等方面进行展开,确定相关要求。

关键词：隧道复合式衬砌荷载-结构法二次衬砌内力计算施工组织设计

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山岭隧道预制拼装二次衬砌结构设计及计算方法研究

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现代城市轨道交通 2023年第3期 48-52页

作者：葛俊陈秀平丁献英郑国平杭州市地铁集团有限责任公司浙江杭州310003 绍兴市柯桥区交通投资建设集团有限公司浙江绍兴312081 浙江工业大学土木工程学院浙江杭州310014

为探索地铁双线山岭隧道中采用预制拼装二次衬砌结构的技术可行性,首先,提出地铁双线山岭隧道结构设计方案,其中二次衬砌采用预制拼装及错缝拼装形式;然后,研究结构内力计算方法,推荐采用荷载-结构法,并采用梁-弹簧模型来模拟预制拼装... 详细信息

为探索地铁双线山岭隧道中采用预制拼装二次衬砌结构的技术可行性,首先,提出地铁双线山岭隧道结构设计方案,其中二次衬砌采用预制拼装及错缝拼装形式;然后,研究结构内力计算方法,推荐采用荷载-结构法,并采用梁-弹簧模型来模拟预制拼装二次衬砌结构内的接头力学行为,并推荐采用5环梁-弹簧整体分析模型。结构配筋分析结果显示,在3种围岩条件下,30cm厚度预制拼装二衬结构的配筋均在合理范围之内,可实现一套模具适应不同地层情况的效果。

关键词：地铁山岭隧道预制二次衬砌结构计算荷载-结构法

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