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非对称顶推力作用下盾构隧道结构响应研究
被引量:
2
1
作者
余国武
梁广林
+2 位作者
祁军
刘启清
张凌之
《人民长江》
北大核心
2024年第7期151-159,共9页
为研究盾构在小半径曲线隧道施工时非对称顶推力对隧道结构力学性能的影响,以广东圭峰山隧道区间盾构隧道为工程背景,考虑隧道衬砌材料的非线性特性,基于混凝土损伤塑性本构模型,建立盾构隧道施工阶段精细化有限元模型,采用数值方法分...
为研究盾构在小半径曲线隧道施工时非对称顶推力对隧道结构力学性能的影响,以广东圭峰山隧道区间盾构隧道为工程背景,考虑隧道衬砌材料的非线性特性,基于混凝土损伤塑性本构模型,建立盾构隧道施工阶段精细化有限元模型,采用数值方法分析了非对称顶推力作用下盾构隧道的力学特性。研究结果表明:①在非对称推力作用下盾尾衬砌管片横断面变形表现为向大荷载侧的挤出变形,非对称推力的影响范围与推力偏差量相关。②非对称推力引起的隧道竖向和横向弯矩远大于环向弯矩,其对环向内力影响较小,且主要体现为对环向剪力的影响。③盾构推进油缸的推力偏差使得隧道纵向由全断面受压状态逐渐过渡到压弯状态,在大推力侧的盾尾衬砌环缝(尤其是“T”形缝)间产生了明显的压应力集中,若该区域存在拼装误差,极易造成管片混凝土压溃;而小推力侧的纵向螺栓随着各组油缸推力偏差的增大开始受拉,使得部分环缝处于纵向受拉状态,存在潜在的环缝防水失效风险。因此,进行盾构曲线掘进施工时,应合理调配各组油缸推力,严格控制盾构衬砌管片拼装质量,同时应加强盾尾附近衬砌接缝的渗漏水监测。
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关键词
盾构隧道
曲线掘进
非对称推力
混凝土损伤塑性模型
数值模拟
圭峰山隧道
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职称材料
金海特大桥主桥抗风性能试验研究
被引量:
17
2
作者
何旭辉
谭凌飞
+2 位作者
敬海泉
刘启清
李的平
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2081-2088,共8页
为检验主跨3×340m的挑臂式钢箱梁斜拉桥在施工阶段和运营期的抗风安全性,分别开展节段模型和全桥气弹模型风洞试验,模拟该桥在成桥状态和最不利施工阶段的风致响应。节段模型风洞试验结果表明:施工阶段和成桥状态下,该桥主梁的颤...
为检验主跨3×340m的挑臂式钢箱梁斜拉桥在施工阶段和运营期的抗风安全性,分别开展节段模型和全桥气弹模型风洞试验,模拟该桥在成桥状态和最不利施工阶段的风致响应。节段模型风洞试验结果表明:施工阶段和成桥状态下,该桥主梁的颤振临界风速均远大于颤振检验风速,未发生明显涡激共振。全桥气弹模型风洞试验证实在施工阶段和成桥运营阶段,实桥风速达到109.5 m/s时桥梁未发生颤振、扭转发散等静力失稳现象。增设抗风缆后,在各个试验风速下,均匀流场和紊流场中主梁竖向位移均方根最大减小幅度分别为84%和94%,扭转角均方根最大减小幅度分别为64.6%和53.8%,显著降低了施工阶段主梁风致响应,提高了桥梁施工安全性。
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关键词
公路铁路两用桥
斜拉桥
挑臂式钢箱梁
抗风性能
风洞试验
风致响应
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职称材料
软土深基坑分区开挖顺序对支护桩及城轨隧道影响的数值分析
被引量:
18
3
作者
徐国元
邱蕴佳
刘启清
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2021年第1期162-168,共7页
为研究软土地区深基坑分区开挖及其施工顺序对自身和邻近城轨隧道的影响,以珠海某基坑工程为背景,运用有限元软件建立该工程的三维数值模型并模拟其施工过程,分析了基坑开挖方式和开挖顺序对基坑支护桩和邻近隧道的影响。结果表明:对于...
为研究软土地区深基坑分区开挖及其施工顺序对自身和邻近城轨隧道的影响,以珠海某基坑工程为背景,运用有限元软件建立该工程的三维数值模型并模拟其施工过程,分析了基坑开挖方式和开挖顺序对基坑支护桩和邻近隧道的影响。结果表明:对于超大深基坑,分区开挖施工相比于整体开挖更好地利用了时空效应,有效控制基坑变形和减小对邻近隧道的影响;在分区方式相同的前提下,采用不同开挖顺序也会改变基坑的卸荷路径,最终导致同一基坑产生不同的隧道变形特性。由此得出,针对软土深基坑在施工方法上不仅要采用大化小的分区开挖方式,而且还应优先选择开挖释放量大的区域并搭配合理的支护加固方式,从而减少对基坑和邻近隧道的影响。
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关键词
深基坑
数值分析
分区开挖
工序优化
盾构隧道
软土地层
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职称材料
城际铁路盾构联络通道冻结法施工技术
被引量:
17
4
作者
刘启清
黄君
+2 位作者
翁国亮
田书广
李景阳
《铁道建筑》
北大核心
2019年第6期55-58,73,共5页
以珠机(珠海市区—珠海机场)城际铁路橫琴隧道金融岛车站—3号工作井区间3#联络通道(与泵房合建)为工程背景,针对联络通道冻结法施工形成的形状复杂的冻土帷幕结构,利用FLAC 3D对冻结法施工进行了数值模拟,并与现场监测数据进行对比分析...
以珠机(珠海市区—珠海机场)城际铁路橫琴隧道金融岛车站—3号工作井区间3#联络通道(与泵房合建)为工程背景,针对联络通道冻结法施工形成的形状复杂的冻土帷幕结构,利用FLAC 3D对冻结法施工进行了数值模拟,并与现场监测数据进行对比分析,得出冻结帷幕的变形特性、应力分布特性以及开挖造成的隧道周围管片应力的重新分布情况。研究结果表明:联络通道开挖前对通道内土体预加固能有效改善拱顶和拱底的受力状态;喇叭口是整个冻土帷幕的最薄弱处所,施工中须特别注意;联络通道开挖容易使主隧道管片处于受拉状态,且拉应力多分布在开口环的对侧。
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关键词
城际铁路
联络通道
数值模拟
冻结法施工
应力
变形
现场监测
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职称材料
既有盾构隧道上方基坑群开挖顺序优化研究
被引量:
13
5
作者
卫军
徐国元
刘启清
《铁道建筑》
北大核心
2018年第8期84-87,共4页
以珠海市海琴桥承台基坑群工程为背景,利用MIDAS/GTS有限元软件建立该基坑群工程的三维数值模型并优化基坑开挖顺序,分析4种不同开挖顺序引起的下卧盾构隧道竖向位移与地表沉降。结果表明:最优开挖顺序为3组对称间隔式开挖,能最大程度...
以珠海市海琴桥承台基坑群工程为背景,利用MIDAS/GTS有限元软件建立该基坑群工程的三维数值模型并优化基坑开挖顺序,分析4种不同开挖顺序引起的下卧盾构隧道竖向位移与地表沉降。结果表明:最优开挖顺序为3组对称间隔式开挖,能最大程度减小盾构隧道的竖向位移及地表沉降,即第一步开挖面积较大的1#基坑。
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关键词
城市桥梁
基坑群开挖
数值分析
盾构隧道
优化设计
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职称材料
题名
非对称顶推力作用下盾构隧道结构响应研究
被引量:
2
1
作者
余国武
梁广林
祁军
刘启清
张凌之
机构
广东珠肇铁路有限责任公司
中山大学航空航天学院
出处
《人民长江》
北大核心
2024年第7期151-159,共9页
基金
国家自然科学基金青年基金项目(52208381)。
文摘
为研究盾构在小半径曲线隧道施工时非对称顶推力对隧道结构力学性能的影响,以广东圭峰山隧道区间盾构隧道为工程背景,考虑隧道衬砌材料的非线性特性,基于混凝土损伤塑性本构模型,建立盾构隧道施工阶段精细化有限元模型,采用数值方法分析了非对称顶推力作用下盾构隧道的力学特性。研究结果表明:①在非对称推力作用下盾尾衬砌管片横断面变形表现为向大荷载侧的挤出变形,非对称推力的影响范围与推力偏差量相关。②非对称推力引起的隧道竖向和横向弯矩远大于环向弯矩,其对环向内力影响较小,且主要体现为对环向剪力的影响。③盾构推进油缸的推力偏差使得隧道纵向由全断面受压状态逐渐过渡到压弯状态,在大推力侧的盾尾衬砌环缝(尤其是“T”形缝)间产生了明显的压应力集中,若该区域存在拼装误差,极易造成管片混凝土压溃;而小推力侧的纵向螺栓随着各组油缸推力偏差的增大开始受拉,使得部分环缝处于纵向受拉状态,存在潜在的环缝防水失效风险。因此,进行盾构曲线掘进施工时,应合理调配各组油缸推力,严格控制盾构衬砌管片拼装质量,同时应加强盾尾附近衬砌接缝的渗漏水监测。
关键词
盾构隧道
曲线掘进
非对称推力
混凝土损伤塑性模型
数值模拟
圭峰山隧道
Keywords
shield tunnel
driving in curved alignment
asymmetric thrust
concrete damage plasticity model
numerical simulation
Guifeng Mountain tunnel
分类号
TU91 [建筑科学—建筑理论]
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职称材料
题名
金海特大桥主桥抗风性能试验研究
被引量:
17
2
作者
何旭辉
谭凌飞
敬海泉
刘启清
李的平
机构
中南大学土木工程学院
高速铁路建造技术国家工程实验室
广东广珠城际轨道交通有限责任公司
中铁第四勘察设计院集团有限公司
出处
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2081-2088,共8页
基金
中国国家铁路集团有限公司重大课题(K2018G058)
国家自然科学基金重点资助项目(U1934209,51925808)
湖南省自然科学基金资助项目(2019JJ50819)。
文摘
为检验主跨3×340m的挑臂式钢箱梁斜拉桥在施工阶段和运营期的抗风安全性,分别开展节段模型和全桥气弹模型风洞试验,模拟该桥在成桥状态和最不利施工阶段的风致响应。节段模型风洞试验结果表明:施工阶段和成桥状态下,该桥主梁的颤振临界风速均远大于颤振检验风速,未发生明显涡激共振。全桥气弹模型风洞试验证实在施工阶段和成桥运营阶段,实桥风速达到109.5 m/s时桥梁未发生颤振、扭转发散等静力失稳现象。增设抗风缆后,在各个试验风速下,均匀流场和紊流场中主梁竖向位移均方根最大减小幅度分别为84%和94%,扭转角均方根最大减小幅度分别为64.6%和53.8%,显著降低了施工阶段主梁风致响应,提高了桥梁施工安全性。
关键词
公路铁路两用桥
斜拉桥
挑臂式钢箱梁
抗风性能
风洞试验
风致响应
Keywords
highway and railway bridge
cable stayed bridge
cantilever steel box girder
wind resistance performance
wind tunnel test
wind induced response
分类号
U446.1 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U448.27 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
软土深基坑分区开挖顺序对支护桩及城轨隧道影响的数值分析
被引量:
18
3
作者
徐国元
邱蕴佳
刘启清
机构
华南理工大学土木与交通学院
广珠城际轨道交通有限责任公司
出处
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2021年第1期162-168,共7页
基金
国家自然科学基金资助项目(51909095)。
文摘
为研究软土地区深基坑分区开挖及其施工顺序对自身和邻近城轨隧道的影响,以珠海某基坑工程为背景,运用有限元软件建立该工程的三维数值模型并模拟其施工过程,分析了基坑开挖方式和开挖顺序对基坑支护桩和邻近隧道的影响。结果表明:对于超大深基坑,分区开挖施工相比于整体开挖更好地利用了时空效应,有效控制基坑变形和减小对邻近隧道的影响;在分区方式相同的前提下,采用不同开挖顺序也会改变基坑的卸荷路径,最终导致同一基坑产生不同的隧道变形特性。由此得出,针对软土深基坑在施工方法上不仅要采用大化小的分区开挖方式,而且还应优先选择开挖释放量大的区域并搭配合理的支护加固方式,从而减少对基坑和邻近隧道的影响。
关键词
深基坑
数值分析
分区开挖
工序优化
盾构隧道
软土地层
Keywords
deep foundation pit
numerical analysis
district excavation
construction sequence optimization
shield tunnel
soft soil layer
分类号
TU470.2 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
城际铁路盾构联络通道冻结法施工技术
被引量:
17
4
作者
刘启清
黄君
翁国亮
田书广
李景阳
机构
广东广珠城际轨道交通有限责任公司
中铁十六局集团有限公司
北京科技大学土木与资源工程学院
天津新亚太工程建设监理有限公司
出处
《铁道建筑》
北大核心
2019年第6期55-58,73,共5页
文摘
以珠机(珠海市区—珠海机场)城际铁路橫琴隧道金融岛车站—3号工作井区间3#联络通道(与泵房合建)为工程背景,针对联络通道冻结法施工形成的形状复杂的冻土帷幕结构,利用FLAC 3D对冻结法施工进行了数值模拟,并与现场监测数据进行对比分析,得出冻结帷幕的变形特性、应力分布特性以及开挖造成的隧道周围管片应力的重新分布情况。研究结果表明:联络通道开挖前对通道内土体预加固能有效改善拱顶和拱底的受力状态;喇叭口是整个冻土帷幕的最薄弱处所,施工中须特别注意;联络通道开挖容易使主隧道管片处于受拉状态,且拉应力多分布在开口环的对侧。
关键词
城际铁路
联络通道
数值模拟
冻结法施工
应力
变形
现场监测
Keywords
Intercity railway
Connecting passage
Numerical simulation
Freezing method construction
Stress
Deformation
Field monitoring
分类号
U455.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
既有盾构隧道上方基坑群开挖顺序优化研究
被引量:
13
5
作者
卫军
徐国元
刘启清
机构
华南理工大学土木与交通学院
广东广珠城际轨道交通有限责任公司
出处
《铁道建筑》
北大核心
2018年第8期84-87,共4页
基金
国家自然科学基金(51078151)
文摘
以珠海市海琴桥承台基坑群工程为背景,利用MIDAS/GTS有限元软件建立该基坑群工程的三维数值模型并优化基坑开挖顺序,分析4种不同开挖顺序引起的下卧盾构隧道竖向位移与地表沉降。结果表明:最优开挖顺序为3组对称间隔式开挖,能最大程度减小盾构隧道的竖向位移及地表沉降,即第一步开挖面积较大的1#基坑。
关键词
城市桥梁
基坑群开挖
数值分析
盾构隧道
优化设计
Keywords
Municipa l bridge
Excavation of foundation pit group
Numerical analysis
Shield tunnel
Optimization design
分类号
U445.55 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
非对称顶推力作用下盾构隧道结构响应研究
余国武
梁广林
祁军
刘启清
张凌之
《人民长江》
北大核心
2024
2
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职称材料
2
金海特大桥主桥抗风性能试验研究
何旭辉
谭凌飞
敬海泉
刘启清
李的平
《铁道科学与工程学报》
CAS
CSCD
北大核心
2021
17
在线阅读
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职称材料
3
软土深基坑分区开挖顺序对支护桩及城轨隧道影响的数值分析
徐国元
邱蕴佳
刘启清
《河南理工大学学报(自然科学版)》
CAS
北大核心
2021
18
在线阅读
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职称材料
4
城际铁路盾构联络通道冻结法施工技术
刘启清
黄君
翁国亮
田书广
李景阳
《铁道建筑》
北大核心
2019
17
在线阅读
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职称材料
5
既有盾构隧道上方基坑群开挖顺序优化研究
卫军
徐国元
刘启清
《铁道建筑》
北大核心
2018
13
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职称材料
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