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一种微型桩组合抗滑结构内力分析方法 被引量:36
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作者 肖世国 鲜飞 王唤龙 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2553-2559,2564,共8页
微型桩组合抗滑结构是指把若干根以一定间距排列的微型桩在顶部用板体连接起来,以抵抗滑坡推力的一种新型支挡加固结构。因其具有桩径小、施工快捷、施工人员安全保障高、经济性好等优点,可用于中小型边(滑)坡的治理工程中,尤其是快速... 微型桩组合抗滑结构是指把若干根以一定间距排列的微型桩在顶部用板体连接起来,以抵抗滑坡推力的一种新型支挡加固结构。因其具有桩径小、施工快捷、施工人员安全保障高、经济性好等优点,可用于中小型边(滑)坡的治理工程中,尤其是快速抢险工程。根据此种结构的一般受力特征,在计算桩体内力时,提出把该结构在滑面以上的部分视为在滑坡推力作用下的刚架结构,等效分解后对各桩按弹性地基梁利用m法进行解析,其间考虑了受荷段桩间岩土体对桩的推力作用,各桩体在滑面以下的部分视为弹性桩利用k法进一步计算,于是按照先分析上半部分再计算下半部分的方法可确定出该结构内力。分析结果表明,各微型桩承受轴力、弯矩和剪力,其中轴力作用更为主要。以该类结构在四川省广巴高速公路路堑边坡工程中实际应用为例,通过试验说明了所提算法的合理性。 展开更多
关键词 微型桩组合抗滑结构 滑坡推力 刚架结构 结构内力
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EPS板减载对宽坦式高填黄土明洞衬砌结构内力和厚度的影响分析 被引量:9
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作者 李盛 卓彬 +3 位作者 何川 王焕 王起才 马莉 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期17-23,共7页
为改善宽坦式高填黄土明洞衬砌结构内力,减少衬砌厚度,采用数值模拟方法,研究有无EPS板减载时高填黄土明洞不同位置处衬砌结构内力和厚度随回填土高度的变化规律。结果表明:无EPS板减载时,明洞衬砌结构内力随回填土高度的增加呈线性增长... 为改善宽坦式高填黄土明洞衬砌结构内力,减少衬砌厚度,采用数值模拟方法,研究有无EPS板减载时高填黄土明洞不同位置处衬砌结构内力和厚度随回填土高度的变化规律。结果表明:无EPS板减载时,明洞衬砌结构内力随回填土高度的增加呈线性增长,拱顶至拱肩衬砌厚度呈非线性增长,其余位置呈线性增长;有EPS板减载时,明洞衬砌结构内力和厚度随回填土高度变化规律均与荷载作用下EPS板的应力—应变曲线有关,当EPS板处于塑性阶段时,内力与厚度变化率最大,减载效果最佳,当EPS板进入硬化阶段后,减载效果开始逐渐减弱;明洞的宽高比越大,衬砌结构内力和厚度越大,内力减载量也越大,减载效果越明显。建议针对不同回填土高度、宽高比的宽坦式高填黄土明洞,进行EPS板密度和厚度的优化设计。 展开更多
关键词 黄土明洞 高填土 EPS板 衬砌结构内力 衬砌厚度
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开挖过程中新管幕结构内力数值分析 被引量:6
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作者 阎石 张占军 +1 位作者 金春福 卢静丽 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2011年第6期1064-1069,共6页
目的为有效控制沉降,提高新管幕结构施工安全和进度,研究在开挖过程中新管幕结构的内力传递路径和内力分布情况.方法运用弹塑性理论和有限差分软件FLAC3D,进行三维建模并根据实际施工步骤进行新管幕结构体系非线性仿真分析.结果得到新... 目的为有效控制沉降,提高新管幕结构施工安全和进度,研究在开挖过程中新管幕结构的内力传递路径和内力分布情况.方法运用弹塑性理论和有限差分软件FLAC3D,进行三维建模并根据实际施工步骤进行新管幕结构体系非线性仿真分析.结果得到新管幕结构在不同开挖阶段的受力特征、传力路径和分布规律.结论在土体开挖过程中,环梁最大主压应力最开始出现在与第一步开挖土体地面相邻处,然后也由上向下移动,随后出现在中板的部位,最后最大主压应力出现在中板稍下方的地方.底板截面下部的最大主压应力比上部大. 展开更多
关键词 新管幕结构 开挖过程 结构内力 仿真分析
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CRD法开挖对海底隧道结构内力及安全系数影响 被引量:6
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作者 郭春 俞尚宇 王明年 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2009年第1期75-79,共5页
翔安隧道是我国第一条大跨度公路海底隧道,其两端陆域段位于富水的强风化岩层中,地质条件极为复杂,设计采用分部开挖法施工,并在隧道施工期间,利用振弦式钢筋计对隧道初期支护及临时支护的钢支撑进行了应力监控。论文基于现场监测数据,... 翔安隧道是我国第一条大跨度公路海底隧道,其两端陆域段位于富水的强风化岩层中,地质条件极为复杂,设计采用分部开挖法施工,并在隧道施工期间,利用振弦式钢筋计对隧道初期支护及临时支护的钢支撑进行了应力监控。论文基于现场监测数据,并结合数值方法,分别对CRD1、CRD2部和CRD1、CRD3部超前的两种不同开挖顺序对隧道支护结构内力的影响进行了探讨。研究结果表明,采用CRD1、CRD2部超前开挖时的结构内力要略大于采用CRD1、CRD3部超前开挖时的结果,CRD3部的开挖对结构内力的影响较大,两种开挖顺序的安全系数都满足规范要求,所以结构是安全的。 展开更多
关键词 海底隧道 CRD法 结构内力 安全系数
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特殊荷载作用下电力电缆隧道结构内力计算 被引量:4
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作者 王鑫 张庆贺 周金海 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第5期639-642,647,共5页
结合上海输电隧道工程实际,对其在内、外部荷载共同作用下的结构内力进行分析和计算,提出了盾构法施工条件下的电力隧道结构内力计算模式.结果表明:在盾构法施工条件下,适宜采用带有旋转弹簧及剪切弹簧接头的弹性地基圆环模型,以体现内... 结合上海输电隧道工程实际,对其在内、外部荷载共同作用下的结构内力进行分析和计算,提出了盾构法施工条件下的电力隧道结构内力计算模式.结果表明:在盾构法施工条件下,适宜采用带有旋转弹簧及剪切弹簧接头的弹性地基圆环模型,以体现内部荷载施加前后管片内力的变化情况;横梁可使圆环水平变形减小,总体受力得到改善;横隔板及内部荷载可使管片轴力增加,横梁中部及两端弯矩增大,该处节点设计应尽量做到安全可靠,并做好连接点构造处理;横梁与衬砌结合部可产生应力集中,使得上部管片弯矩减小,下部管片弯矩增大,铰单元承受的弯矩减小. 展开更多
关键词 电力隧道 变体系结构 结构内力
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海底隧道CRD法各施工部开挖对结构内力影响
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作者 郭春 王明年 俞尚宇 《辽宁工程技术大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2007年第S2期119-121,共3页
以采用多部开挖矿山法施工的厦门东通道海底隧道为研究对象,选取四部开挖CRD法断面,研究CRD1、2部和CRD1、3部两种不同的开挖顺序对结构内力的影响。用振弦式钢筋计对隧道初期支护及临时支护的钢支撑进行应力监测,换算出钢支撑实际内力... 以采用多部开挖矿山法施工的厦门东通道海底隧道为研究对象,选取四部开挖CRD法断面,研究CRD1、2部和CRD1、3部两种不同的开挖顺序对结构内力的影响。用振弦式钢筋计对隧道初期支护及临时支护的钢支撑进行应力监测,换算出钢支撑实际内力。对监测数据运用有限元方法进行数值建模计算,将监测数据分析结果与数值计算结果进行比较分析。研究表明:采用CRD1、2部超前开挖时的结构内力要略大于CRD1、3部超前开挖,CRD3部的开挖对结构内力的影响较大,两种开挖顺序的安全系数都满足规范要求,所以结构是安全的。 展开更多
关键词 海底隧道 CRD法 有限元方法 结构内力 安全系数
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高填方双层衬砌式明洞土压力和结构内力特性研究 被引量:13
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作者 徐湉源 王明年 于丽 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期146-153,共8页
采用现场测试和数值分析方法对高填方双层衬砌明洞的土压力和结构内力进行研究,分析明洞上方和两侧土体的沉降差分布,结果表明:明洞垂直土压力系数在回填过程中先增大再减小最后趋于稳定,明洞上方与两侧土体沉降差使其土压力值高于土体... 采用现场测试和数值分析方法对高填方双层衬砌明洞的土压力和结构内力进行研究,分析明洞上方和两侧土体的沉降差分布,结果表明:明洞垂直土压力系数在回填过程中先增大再减小最后趋于稳定,明洞上方与两侧土体沉降差使其土压力值高于土体自重;在相同的填方高度下,基础刚度对明洞荷载有较大影响,混凝土大坝基础明洞的土压力系数可达基岩基础明洞的1.5倍以上,内外侧土柱沉降差前者达到后者的6倍。在回填土达到拱顶前,衬砌结构内力变化缓慢,回填土达到拱顶后结构内力线性增大,且混凝土大坝基础明洞轴力值达到基岩基础明洞的1.2~1.6倍,弯矩值则为1.6~2.4倍;此外,外层和内层衬砌的轴力比与二者的厚度比基本一致,轴力分配与组合梁类似。 展开更多
关键词 高填方明洞 双层衬砌 土压力系数 结构内力 明洞基础 沉降差
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梁板(柱)刚度比对地铁车站结构内力的影响研究 被引量:5
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作者 黎钜宏 吴明辉 +1 位作者 李俊尧 陶熹 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2016年第5期74-78,102,共6页
针对目前地铁车站结构设计中,结构截面刚度变化对车站结构内力的影响规律还有待进一步讨论分析的现状,以某地铁车站为例,利用ANSYS 13.0建立车站结构空间有限元模型。通过调整结构梁板刚度比和梁柱刚度比来探讨地铁车站结构内力的分布... 针对目前地铁车站结构设计中,结构截面刚度变化对车站结构内力的影响规律还有待进一步讨论分析的现状,以某地铁车站为例,利用ANSYS 13.0建立车站结构空间有限元模型。通过调整结构梁板刚度比和梁柱刚度比来探讨地铁车站结构内力的分布规律。由此得出结论:随着梁板刚度比的增大,各层板横向最大弯矩均减少,侧墙横向最大正弯矩增大,各层板纵梁最大弯矩均增大,柱子最大轴力减少;随着梁柱刚度比的增大,各层板纵梁最大弯矩和最大剪力以及柱子最大轴力均出现先增大后或减少或不变的现象,但以增大为主。 展开更多
关键词 铁道工程 结构工程 空间分析 结构内力 梁板刚度比 梁柱刚度比 变化规律
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拼装方式对大断面越江电力盾构隧道结构内力的影响 被引量:2
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作者 曹淞宇 袁骏 +3 位作者 涂新斌 封坤 张晓阳 苏昂 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2019年第6期112-118,共7页
针对大断面电力盾构隧道穿越长江时管片拼装方式对隧道结构内力影响显著的问题,以苏通GIL综合管廊工程盾构隧道衬砌结构为研究对象,利用梁-弹簧模型模拟管片结构,采用荷载-结构模型计算管片结构荷载,对不同拼装方式下衬砌结构力学行为... 针对大断面电力盾构隧道穿越长江时管片拼装方式对隧道结构内力影响显著的问题,以苏通GIL综合管廊工程盾构隧道衬砌结构为研究对象,利用梁-弹簧模型模拟管片结构,采用荷载-结构模型计算管片结构荷载,对不同拼装方式下衬砌结构力学行为进行研究,分析了拼装方式对输电盾构隧道结构内力的影响效应。结果表明:错缝拼装控制管片结构内力,通缝拼装控制管片变形量;通缝拼装的受力性能要优于错缝拼装,但通缝拼装的变形更大,在施工时要根据使用要求进行选择,同时管片结构力学行为在不同拼装方式下是不同的,与封顶块的位置、错缝角度、目标环的环向和纵向接头的位置有关;拼装方式对管片最大变形量、最大正弯矩、最大负弯矩影响较大,对管片最大轴力影响较小;在错缝拼装时,尽量避免错缝角度为180°,最理想的错缝角度在32.7°~81.8°之间;所得结论可为输电盾构隧道管片拼装方式的选择提供借鉴和参考。 展开更多
关键词 电力盾构隧道 拼装方式 衬砌变形 结构内力 梁-弹簧模型
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盾构隧道注浆抬升对隧道结构内力的影响分析 被引量:9
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作者 张继鹏 陈鼐基 董子博 《城市轨道交通研究》 北大核心 2016年第9期93-98,共6页
采用注浆抬升技术治理盾构隧道不均匀沉降时,注浆产生的附加应力会增加管片内力,对隧道的长期服役性能造成影响。以宁波地铁某区间盾构隧道不均匀沉降治理工程为背景,通过对比现场实测数据与有限元模拟的结果,验证了有限元计算的可靠性... 采用注浆抬升技术治理盾构隧道不均匀沉降时,注浆产生的附加应力会增加管片内力,对隧道的长期服役性能造成影响。以宁波地铁某区间盾构隧道不均匀沉降治理工程为背景,通过对比现场实测数据与有限元模拟的结果,验证了有限元计算的可靠性,并在此基础上分析了有无内部支撑体系、不同注浆范围及注浆顺序情况下隧道结构内力的变化。分析模拟结果发现,内部支撑体系可有效减小隧道结构变形及附加内力;采用由近及远、先中部后两侧的注浆顺序,并尽可能扩大横向注浆范围的情况下,隧道产生的附加内力较小。 展开更多
关键词 盾构隧道 结构内力 注浆抬升
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聚丙烯纤维混凝土锚喷结构内力有限元分析 被引量:3
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作者 隋红军 贾宝新 郭永军 《科学技术与工程》 2007年第15期3796-3802,共7页
为了研究聚丙烯纤维混凝土锚喷结构的力学性能,采用ADINA大型非线性有限元分析软件,对沪汉蓉通道老安隧道的锚喷衬砌支护进行受力模拟分析,与使用普通混凝土进行了比较。结果表明,该支护结构有效改善了围岩的应力分布,且裂缝减小,承受... 为了研究聚丙烯纤维混凝土锚喷结构的力学性能,采用ADINA大型非线性有限元分析软件,对沪汉蓉通道老安隧道的锚喷衬砌支护进行受力模拟分析,与使用普通混凝土进行了比较。结果表明,该支护结构有效改善了围岩的应力分布,且裂缝减小,承受荷载增加,明显优越于普通混凝土。 展开更多
关键词 聚丙烯纤维混凝土 有限元法 结构内力
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考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道支护结构内力分析 被引量:4
12
作者 杜佃春 郭鹏 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2330-2338,共9页
现有研究中,可高效地给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道衬砌结构内力分布规律的研究方法较少。为探究考虑Hoek-Brown破坏准则时的圆形隧道支护结构内力分布规律,基于超静定响应法,通过将Hoek-Brown破坏准则中的岩石强度参数转化为等... 现有研究中,可高效地给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道衬砌结构内力分布规律的研究方法较少。为探究考虑Hoek-Brown破坏准则时的圆形隧道支护结构内力分布规律,基于超静定响应法,通过将Hoek-Brown破坏准则中的岩石强度参数转化为等效Mohr-Coulomb强度参数,给出考虑Hoek-Brown破坏准则的圆形隧道支护结构内力计算方法。通过将本文方法所得结果与经典解析解答进行对比,验证方法的有效性。利用给出的弯矩和轴力的计算表达式,探究了不同的隧道埋深H,不同的岩石无侧限抗压强度σci和地质强度参数GSI对隧道支护结构内力分布的影响规律。研究发现:参数H,σci和GSI对圆形衬砌结构内力影响较大,衬砌结构的弯矩和轴力值随H的增加而增长,但随σci和GSI的增加而减小;隧道开挖后岩石完整越好,围岩的整体自稳定性越好,使得衬砌结构内力越小。衬砌结构弯矩绝对值的最大值出现在隧道拱顶、侧墙和拱底处,而轴力绝对值的最大值仅出现在侧墙处。给出的方法既可为隧道设计初期支护结构的力学行为分析提供参考,又能为在服从Hoek-Brown破坏准则的岩体中开挖的圆形隧道支护结构设计提供理论参考。 展开更多
关键词 Hoek-Brown破坏准则 圆形隧道 结构内力 超静定响应法 等效Mohr-Coulomb强度参数
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黏土中圆形低真空隧道管片结构内力分布及其影响因素 被引量:2
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作者 周建军 石龙 王东元 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第1期49-58,共10页
针对盾构隧道管片结构在不同环境下的受力性能,建立基于修正惯用法的力学模型,推导出圆形低真空隧道管片结构内力的解析解;以武汉黏土作为模拟地层,分别采用修正剑桥模型和弹簧模型,模拟分析圆形低真空隧道结构的内力分布;在获得解析解... 针对盾构隧道管片结构在不同环境下的受力性能,建立基于修正惯用法的力学模型,推导出圆形低真空隧道管片结构内力的解析解;以武汉黏土作为模拟地层,分别采用修正剑桥模型和弹簧模型,模拟分析圆形低真空隧道结构的内力分布;在获得解析解和2种数值解的基础上,对比分析特定工况下3种方法得到的隧道管片结构内力分布,探讨真空力、弯曲刚度有效率、地基抗力系数、侧向土压力系数这4个关键参数的影响规律。结果表明:对于黏土中的圆形低真空隧道,顶部与底部的管片结构正弯矩较大,腰部则是轴力与负弯矩较大;真空力对管片结构的弯矩几乎没有影响,但对轴力影响非常显著,且随真空力的增大而增大;管片结构弯矩随弯曲刚度有效率的增大而增大,随地基抗力系数和侧向土压力系数增大而减小;管片结构轴力随地基抗力系数的增大而增大,随弯曲刚度有效率增大而减小;在隧道腰部附近,轴力随侧向土压力系数的增大而减小,但隧道底部和顶部附近则与之相反。对比3种方法,解析解与数值解具有较好的一致性,但求解结果偏于保守。 展开更多
关键词 低真空隧道 黏土地层 管片结构 结构内力 解析解 数值解
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人字闸门推力对闸首结构内力计算的影响研究
14
作者 徐文丞 王震 宁庆臣 《人民长江》 北大核心 2016年第5期53-57,共5页
采用水工建筑物设计规范推荐的常规方法计算闸门的闸前结构内力时,计算结果存在偏差。以某船闸下闸首结构内力计算为例,利用三维非线性有限元法和两种常规方法对其展开计算。通过对计算结果的对比分析,认为按照规范计算所得到的支持墙... 采用水工建筑物设计规范推荐的常规方法计算闸门的闸前结构内力时,计算结果存在偏差。以某船闸下闸首结构内力计算为例,利用三维非线性有限元法和两种常规方法对其展开计算。通过对计算结果的对比分析,认为按照规范计算所得到的支持墙内力过于保守,且对人字闸门之前结构段底板负弯矩估计不足;而第二种常规方法中将人字闸门横向分力分配之后所得计算结果与ANSYS结果较为吻合。 展开更多
关键词 人字闸门推力 结构内力 三维非线性有限元法 闸门闸首
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基于激光扫描点云的在役盾构隧道结构内力计算方法研究
15
作者 张雨蒙 魏纲 +1 位作者 毛仁利 柳献 《中南大学学报(自然科学版)》 2025年第10期4351-4361,共11页
内力是表征结构受力水平的常用指标,正确计算结构内力可为评价在役盾构隧道结构服役状态提供重要参考。为了在日常巡检中方便、快捷计算在役盾构隧道结构内力,本文提出了基于激光扫描点云的盾构隧道结构横截面内力计算方法。该方法以激... 内力是表征结构受力水平的常用指标,正确计算结构内力可为评价在役盾构隧道结构服役状态提供重要参考。为了在日常巡检中方便、快捷计算在役盾构隧道结构内力,本文提出了基于激光扫描点云的盾构隧道结构横截面内力计算方法。该方法以激光扫描点云坐标与管片的几何、力学参数为输入量,以隧道结构横截面内力分布为输出量。借助激光扫描技术,分别提取各管片位移并使用傅里叶函数拟合得到位移函数;基于弹性曲梁理论开展微分计算,由拟合后的位移函数推导各管片应变场,再结合钢筋混凝土管片材料的本构关系计算应力场,进而积分得到截面内力。通过数值模型从理论上验证了本文方法计算衬砌结构内力的正确性,通过与已有算法的对比证明了本文算法的先进性。通过参数分析讨论了方法使用过程中测量误差、点云密度、拟合函数形式等关键因素对计算结果的影响。开展足尺模型试验,展示和讨论了本文方法应用于实际工程的可行性。研究结果表明:本文方法计算的实际尺寸盾构隧道结构弯矩与轴力的误差均小于10%;内力计算结果受随机测量误差影响较大,但增大点云密度有助于降低测距和测角随机误差的影响并提升计算精度。 展开更多
关键词 盾构隧道 点云 傅里叶函数 弹性曲梁理论 结构内力
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铁路箱式路基结构静力解析方法研究
16
作者 陈文东 肖世国 +1 位作者 王祥 余雷 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第9期39-47,共9页
铁路箱式路基结构是由顶板、底板与两腹板构成的内部中空的箱形钢筋混凝土结构,特别适用于高填方且放坡受限地段。为分析铁路荷载作用下该结构的静力学行为,将箱式路基结构分解为由顶板与腹板组成的上部结构和以底板呈现的下部结构,前... 铁路箱式路基结构是由顶板、底板与两腹板构成的内部中空的箱形钢筋混凝土结构,特别适用于高填方且放坡受限地段。为分析铁路荷载作用下该结构的静力学行为,将箱式路基结构分解为由顶板与腹板组成的上部结构和以底板呈现的下部结构,前者可简化为三次超静定的平面刚架模型,采用结构力学位移法转角位移方程求解,后者可视为有限长Winkler弹性地基梁模型。该方法可考虑上部结构腹板与底板连接结点处的位移连续性,以及分析地基差异沉降对上部结构产生的影响,并且考虑了单线铁路与双线铁路荷载的作用。依托新建衢州至丽水铁路箱式路基实例分析表明,提出的理论算法与数值模拟的箱体内力及变形基本一致,结构内力的理论值比FLAC3D模拟值高出约10%;10 mm的地基差异沉降可使上部结构产生的附加弯矩和剪力分别为无沉降差时的0.71、0.19倍;单、双线铁路荷载作用下结构的弯矩极大值均位于腹板底端的底板处或底板跨中,剪力极大值均位于腹板底端的底板处;兼顾受力有利与经济节约以优化结构,顶板厚度、腹板厚度、底板外伸比分别宜取为0.6 m、0.55m、40%。 展开更多
关键词 铁路路基 箱式路基 结构内力 平面刚架 位移法 弹性地基梁 结构优化
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横向冲击载荷下的车身薄壁梁结构截面内力特性仿真分析方法
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作者 苏成谦 吕振华 《中国机械工程》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1127-1133,共7页
薄壁梁结构内力变化是车身结构碰撞分析中的重要特性。以几种常见的圆柱碰撞工况为例,应用一种基于壳单元有限元模型的薄壁梁结构截面内力特性计算方法,分析了横向冲击载荷下的结构内力响应特性。分析内容包括薄壁梁结构的截面内力和内... 薄壁梁结构内力变化是车身结构碰撞分析中的重要特性。以几种常见的圆柱碰撞工况为例,应用一种基于壳单元有限元模型的薄壁梁结构截面内力特性计算方法,分析了横向冲击载荷下的结构内力响应特性。分析内容包括薄壁梁结构的截面内力和内力矩的变化、内力功率和能量传递特性等。研究表明,圆柱冲击结构和结构冲击圆柱两种基本碰撞类型的能量传递方式分别是扩散型和汇聚型,结构形式与载荷工况共同决定了主要承载方式和能量传递的主要途径。结构内力特性仿真分析揭示了薄壁梁结构碰撞响应的力学本质特征———载荷与能量变化特性,为车身结构设计分析提供了重要方法。 展开更多
关键词 薄壁梁结构 横向冲击 结构内力特性 有限元分析
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高应力炭质板岩隧道开挖支护结构受力评价研究 被引量:4
18
作者 胡涛涛 高咸超 +2 位作者 王青松 谢江胜 涂鹏 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第4期1689-1698,共10页
为探究高应力下炭质板岩隧道开挖过程中围岩位移、支护结构内力变化规律,依托渭武高速木寨岭公路隧道,采用有限差分软件FLAC3D建立三台阶七步开挖法下炭质板岩隧道的数值模型,提出强、中、弱3种支护方案;分析开挖距离对围岩位移、支护... 为探究高应力下炭质板岩隧道开挖过程中围岩位移、支护结构内力变化规律,依托渭武高速木寨岭公路隧道,采用有限差分软件FLAC3D建立三台阶七步开挖法下炭质板岩隧道的数值模型,提出强、中、弱3种支护方案;分析开挖距离对围岩位移、支护结构内力等因素的影响,并对支护设计参数合理性评价。研究结果表明:开挖过程中围岩累计沉降和收敛变形量比较:强支护<中支护<弱支护;开挖相同距离下,随着支护强度上升,支护提供的弹性抗力越强,围岩沉降和收敛变形减小;以强支护为例,支护结构轴力呈现先增大后减小的趋势,最终轴力不断上升但趋势变缓的特征,开挖距离50 m趋于稳定;支护设计参数评价时,开挖距离(50 m)结束,强、中、弱3种方案钢架受压安全系数最小值分别为3.903、3.718、3.264,#1拱顶处强支护钢架较喷射混凝土先破坏,混凝土安全系数最小值分别为3.491、2.987、2.666,#2左拱腰处喷射混凝土较钢架先破坏,故选择中支护方案,材料I25b×C25、初衬厚度26 cm、钢架距离0.8 m。研究成果可为类似软岩隧道开挖和支护结构的设计提供一定参考。 展开更多
关键词 炭质板岩 围岩位移 支护结构内力 数值模拟 合理性评价
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盾构隧道局部破坏引发连续垮塌机理模型试验研究
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作者 程雪松 张书奇 +4 位作者 楼一勋 张天奇 杨海滨 张志鹏 平捷 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S2期42-48,共7页
目前盾构隧道大面积破坏事故频发,但相关试验研究仍相对不足。通过室内模型试验,系统研究了局部管片失效后隧道结构的内力响应及破坏机理。试验基于几何相似比设计缩尺模型,采用304不锈钢管片及特定胶接接头,确保接头强度与原型等效,设... 目前盾构隧道大面积破坏事故频发,但相关试验研究仍相对不足。通过室内模型试验,系统研究了局部管片失效后隧道结构的内力响应及破坏机理。试验基于几何相似比设计缩尺模型,采用304不锈钢管片及特定胶接接头,确保接头强度与原型等效,设置不同埋深工况,结合应变片、土压传感器及激光位移计监测结构力学行为。结果表明:破坏位置邻近环因土拱效应产生应力集中,拱顶弯矩及位移显著增大,影响范围约为两倍管环宽度;局部破坏诱发土拱效应,致使隧道环内受力失衡,且随着拱脚扩张而加剧恶化,进而发展为连续破坏;埋深增大加剧邻近环内力与变形,埋深4D时邻近环拱腰土压峰值达破坏前1.27倍,弯矩增量超75%,建议工程设计时宜提高深埋隧道安全系数。 展开更多
关键词 盾构隧道 局部破坏 连续垮塌 模型试验 结构内力响应
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基于模型试验和数值分析的盾构隧道管片受力响应研究
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作者 陈俊伟 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期80-87,共8页
为探究侧压力系数大小、地层软硬及分布对盾构隧道管片受力的影响规律,研制可实现地层压力分区加载的模型试验平台,开展大型室内管片受力相似模型试验,并同步进行管片受力数值模拟,探讨侧向土压力大小、地层软硬及分布对管片周围土压分... 为探究侧压力系数大小、地层软硬及分布对盾构隧道管片受力的影响规律,研制可实现地层压力分区加载的模型试验平台,开展大型室内管片受力相似模型试验,并同步进行管片受力数值模拟,探讨侧向土压力大小、地层软硬及分布对管片周围土压分布、管片结构内力及变形的影响。研究结论如下:1)侧压力系数对管片顶部土压力的影响显著大于其余部位,随着侧压力系数的增加,管片顶部弯矩和轴力的绝对值均先减小后增大,数值由正变负。2)在垂直荷载施加阶段,管片顶部呈现内侧受拉、外侧受压状态,且应变绝对值逐渐增加;随着水平荷载的介入,管片应变出现拐点,应变先减小为零后反向增加,呈现内侧受压、外侧受拉状态。3)侧压力系数对管片最大位移量影响不显著,而对最大应力有较大影响,侧压力系数为0.8时的管片最大应力约为0.3时的1.8倍。4)软硬不均地层中管片最大应力和位移均介于硬质地层和软质地层之间且与软质地层接近,硬质地层中管片最大位移明显小于其余2种地层。 展开更多
关键词 盾构隧道 管片 模型试验 数值计算 侧压力系数 结构内力
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