运用VBA和ANSYS计算隧道荷载结构模型的通用程序 被引量：1

1

作者 谢立广 杨群 张立 《交通节能与环保》 2019年第5期110-114,119,共6页

随着在役隧道不断增多,各种质量问题和病害凸显,目前行业已普遍关注隧道的健康问题和病害发展机理;对在役隧道进行结构分析和安全验算,于开展相关研究是非常必要的。为便于实现大量复杂各异的结构分析和总结其中规律,本文建立了通用荷... 随着在役隧道不断增多,各种质量问题和病害凸显,目前行业已普遍关注隧道的健康问题和病害发展机理;对在役隧道进行结构分析和安全验算,于开展相关研究是非常必要的。为便于实现大量复杂各异的结构分析和总结其中规律,本文建立了通用荷载结构模型;该模型可根据需要考虑非均布的围岩压力和地层抗力以及不均匀的衬砌厚度等,并在此基础上结合运用EXCEL内附V加载方法,并推导了相关的数学公式,可供设计计算参考。本文研究表明:建立的通用荷载结构模型具有较BA语言、ANSYS软件编制了相应的计算程序,既可用于设计阶段的受力验算,也能便于运营阶段的结构分析;编制的计算程序行之有效,极大地提高了工作效率,今后可利用开展更多的相关研究。 展开更多

关键词 公路隧道 荷载结构模型 VBA ANSYS

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荷载结构模型在拱顶空洞存在情况下的修正 被引量：17

2

作者 应国刚 张顶立 +2 位作者 陈立平 房倩 张成平 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2015年第S1期181-185,共5页

文章以拱顶空洞为例,首先采用模型试验研究了空洞存在下空洞临近范围作用于衬砌结构上的围岩压力荷载的重分布,在此基础上提出了拱顶空洞存在下荷载-结构模型的修正方法,并加以算例分析。得到如下结论:(1)空洞的出现引起空洞临近范围围... 文章以拱顶空洞为例,首先采用模型试验研究了空洞存在下空洞临近范围作用于衬砌结构上的围岩压力荷载的重分布,在此基础上提出了拱顶空洞存在下荷载-结构模型的修正方法,并加以算例分析。得到如下结论:(1)空洞的出现引起空洞临近范围围岩压力荷载的重分布,在空洞两侧出现明显的应力集中;应力集中区的围岩压力荷载先增大后减小。(2)基于围岩压力荷载重分布的研究结果,提出了一种荷载结构模型的修正方法,经算例验证其计算结果与其他文献中室内模型试验的结果一致。(3)在空洞存在的情况下衬砌结构安全性评价中采用修正荷载结构模型比没有修正的模型更利于降低管理风险。 展开更多

关键词 衬砌背后空洞 荷载-结构模型 衬砌结构 围岩压力 荷载重分布

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盾构隧道结构有限元计算中的外荷载模拟方式研究

3

作者 姜海波 《市政技术》 2025年第3期209-214,共6页

有限元计算被广泛应用于盾构法隧道结构设计、施工和运维的各个阶段,为工程决策提供支持。探讨了有限元计算中外荷载模拟方式对隧道受力和变形计算结果的影响,采用通用有限元软件建立了隧道三维精细化非线性有限元模型,在3种典型荷载模... 有限元计算被广泛应用于盾构法隧道结构设计、施工和运维的各个阶段,为工程决策提供支持。探讨了有限元计算中外荷载模拟方式对隧道受力和变形计算结果的影响,采用通用有限元软件建立了隧道三维精细化非线性有限元模型,在3种典型荷载模拟方式下进行了计算,并与足尺试验进行对比验证。研究结果表明,同等荷载条件下的足尺试验和数值模拟结果基本吻合,验证了该模型的准确性;荷载模拟方式对结构的变形和受力计算结果存在显著影响,当结构达到屈服时,不同模拟方式下的竖向极限荷载相对差可达13.8%,同等荷载水平下的收敛变形差值最大可达50 mm以上。该研究成果可为类似盾构隧道结构的数值分析提供参考。 展开更多

关键词 盾构隧道 荷载-结构模型 数值计算 结构受力 荷载模拟方式

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洞桩法边桩变形的荷载-结构模型 被引量：2

4

作者 袁羊扣 焦有权 +3 位作者 罗沐池 张昊 刘诚斌 范志远 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2020年第1期123-128,共6页

掌握边桩的受力变形规律对洞桩法车站的安全至关重要.基于修正的荷载-结构模型研究洞桩法边桩变形规律,并与现场实测结果进行对比.结果表明:边桩顶至底板的边桩侧向位移呈抛物线形,底板以下的边桩侧向位移基本为零;导洞初支体系能够承... 掌握边桩的受力变形规律对洞桩法车站的安全至关重要.基于修正的荷载-结构模型研究洞桩法边桩变形规律,并与现场实测结果进行对比.结果表明:边桩顶至底板的边桩侧向位移呈抛物线形,底板以下的边桩侧向位移基本为零;导洞初支体系能够承受大部分自身围岩应力,但在计算模型中忽略导洞围岩应力时,应对导洞底部侧压力系数扩大20%;常规荷载-结构模型计算所得的边桩侧向位移整体偏小,经修正的荷载-结构模型计算所得的边桩侧向位移与现场实测数据较为吻合;修正的荷载-结构模型边桩轴力有大幅缩减,边桩剪力和弯矩基本不变. 展开更多

关键词 洞桩法 荷载-结构模型 边桩变形规律

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地铁地下结构荷载-结构模型反应谱法抗震性能分析 被引量：2

5

作者 张驰 徐赞 +1 位作者 张增 吴道勇 《城市建筑》 2020年第2期129-130,133,共3页

结合荷载—结构法和反应谱法各自优点,本文提出了地下结构抗震分析更加高效便捷的荷载—结构模型反应谱法。为证明该方法的有效性,本文以昆明地铁4号线某地下三层岛式车站为例进行抗震分析,结果表明,荷载—结构模型反应谱法计算结果符... 结合荷载—结构法和反应谱法各自优点,本文提出了地下结构抗震分析更加高效便捷的荷载—结构模型反应谱法。为证明该方法的有效性,本文以昆明地铁4号线某地下三层岛式车站为例进行抗震分析,结果表明,荷载—结构模型反应谱法计算结果符合地震作用时地下车站受力及变形特点。同时,计算表明该方法也能够用于强震作用下的地下结构安全性分析。 展开更多

关键词 地下结构 荷载—结构模型 反应谱法

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铁路隧道内无砟轨道上拱变形模型及其应用研究

6

作者 赵国堂 李晨曦 +2 位作者 宋慧来 赵磊 赵一馨 《铁道学报》 北大核心 2025年第1期101-111,共11页

隧道在复杂地质和高水压环境下易产生衬砌裂损、渗漏水及隧底变形等病害,尤其是隧底隆起,对铁路安全和轨道平顺性构成威胁。提出水是隧底隆起的源头,基于水致泥岩膨胀与高水压对隧底及衬砌结构局部作用效应,构建隧底结构-荷载模型,并建... 隧道在复杂地质和高水压环境下易产生衬砌裂损、渗漏水及隧底变形等病害,尤其是隧底隆起,对铁路安全和轨道平顺性构成威胁。提出水是隧底隆起的源头,基于水致泥岩膨胀与高水压对隧底及衬砌结构局部作用效应,构建隧底结构-荷载模型,并建立有限元模型分析不同隧底围压下结构变形与层间损伤。计算结果表明:隧底围压增加导致结构层间及施工缝界面黏结失效迅速发展,轨道高低、水平、三角坑不平顺性增大,节段挤出效应显著;双线隧道更易发生显著的结构及轨道变形,单线隧道在相同条件下可减少80%隆起量;仰拱厚度不足加剧结构变形和层间离缝,仰拱隆起与无砟轨道上拱变形呈非线性,双线隧道仰拱厚度不足0.2 m时,结构隆起与上拱变形快速增加,层间黏结破坏的临界围压由厚度0.6 m的1.3 MPa降至厚度0.3 m的0.9 MPa。计算结果验证了结构-荷载模型的科学性,其揭示的隆起与上拱变形规律对铁路设计、建造与运维具有重要作用。 展开更多

关键词 隧道仰拱隆起 隧底围压 结构-荷载模型 轨道上拱变形 层间伤损

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隧道衬砌纵向裂缝对结构力学形变与安全特性的影响研究

7

作者 杨治军 王永刚 +1 位作者 刘泾堂 胡金鑫 《岩土工程技术》 2025年第2期177-184,共8页

为了研究运营隧道纵向裂缝发育性状对二次衬砌结构受力及形变特征的影响规律,根据隧道裂缝调查结果建立衬砌结构的荷载–结构计算模型,并进行带裂缝衬砌结构的受力变形分析。结果表明:衬砌开裂导致支护结构(除仰拱外)的受力(弯矩绝对值... 为了研究运营隧道纵向裂缝发育性状对二次衬砌结构受力及形变特征的影响规律,根据隧道裂缝调查结果建立衬砌结构的荷载–结构计算模型,并进行带裂缝衬砌结构的受力变形分析。结果表明:衬砌开裂导致支护结构(除仰拱外)的受力(弯矩绝对值)减小,裂缝深度增加使得结构弯矩出现两次突变,造成局部应力瞬间损失,但衬砌厚度的增加一定程度减缓了应力损失;拱顶与拱肩附近裂缝处结构变形较为严重,结构安全系亦显著降低,当裂缝深度占比衬砌厚度约70%时(拱顶开裂时占比约40%),衬砌结构安全系数降低至零,且随着裂缝数量增加,衬砌结构整体安全性呈线性降低。可见,衬砌裂缝发育到一定程度时,结构整体安全系数小于设计规范所规定的下限值,对起拱线以上裂缝应及时探明裂缝深度并控制其变形,起拱线以下裂缝处易发生压碎破坏,应及时补强支护,以抵抗拱脚上部衬砌结构的下压力,对运营隧道衬砌病害处治具有理论指导意义。 展开更多

关键词 裂缝性状 荷载–结构模型 力学形变 安全系数

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膨胀岩土地层盾构隧道管片结构荷载及内力特征 被引量：15

8

作者 方勇 符亚鹏 +1 位作者 齐春 何川 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期56-63,共8页

选取成都地铁2号线ZCK40+805.8隧道断面为目标断面,在管片上布设土压力盒、水压力计和混凝土应变计,对具有弱膨胀性的强—中风化泥岩地层盾构隧道施工过程中管片结构的荷载及内力特征进行跟踪测试。分析测试数据可知:脱环初期管片结构... 选取成都地铁2号线ZCK40+805.8隧道断面为目标断面,在管片上布设土压力盒、水压力计和混凝土应变计,对具有弱膨胀性的强—中风化泥岩地层盾构隧道施工过程中管片结构的荷载及内力特征进行跟踪测试。分析测试数据可知:脱环初期管片结构水压力变化较大,在管片拼装60环后,水压力开始缓慢增加,隧道贯通后的最终水压力低于理论静水压力;管片结构土压力的实测值小于理论值,它反映了注浆层、地层水土压力等因素对结构主体的共同作用;管片结构内力的稳定需要时间较长,最大内力值出现在隧道贯通后。管片结构内力的实测值与理论计算值的对比分析表明,在该地层中应用荷载—结构模型进行管片结构内力分析时,若采用水土合算方法计算荷载,无须考虑地层膨胀力的作用。 展开更多

关键词 膨胀岩土 盾构隧道 荷载-结构模型 荷载 内力

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山东省结构设计竞赛一等奖模型设计分析 被引量：11

9

作者 张佳 吴立香 +2 位作者 彭扬波 曲淑英 侯兴民 《力学与实践》 CSCD 北大核心 2011年第4期77-79,共3页

以山东省高校第三届结构设计大赛获奖作品为模型,介绍了从模型、加载装置设计、加工、分析及静动加载的全过程,最后通过理论分析,验证了结构的强度及稳定性.设计大赛对开拓大学生的视野,拓宽大学生创新平台,引领大学生创新实践思维助益... 以山东省高校第三届结构设计大赛获奖作品为模型,介绍了从模型、加载装置设计、加工、分析及静动加载的全过程,最后通过理论分析,验证了结构的强度及稳定性.设计大赛对开拓大学生的视野,拓宽大学生创新平台,引领大学生创新实践思维助益良多,值得推广. 展开更多

关键词 水平荷载 竖向荷载 结构模型试验 ANSYS有限元分析

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双排桩支护结构的计算模型对比分析 被引量：2

10

作者 蔡建华 仇明 卢艺伟 《工程技术研究》 2020年第12期19-20,共2页

文章以一基坑项目为工程背景,运用MIDAS软件建立了双排桩支护结构的荷载结构模型、地层结构模型,并与规范推荐的方法进行对比分析,得出了双排桩支护结构稳定可靠的结论,对类似工程有借鉴意义.

关键词 双排桩 支护结构 荷载结构模型 地层结构模型

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修正增量法对PBA地铁车站计算模型分析及研究

11

作者 李哲 刘飞 +2 位作者 靳天睿 李月阳 陈滔 《北京建筑大学学报》 2024年第4期112-122,共11页

通过对洞桩法地铁车站建造过程进行梳理,对传统增量法计算模型进行了理论分析。传统增量法计算模型(荷载结构模型)线性叠加时各施工阶段内力的思路不能完全反映实际车站结构体系的非线性特征。因此,借鉴地层结构模型的应力历史概念,提... 通过对洞桩法地铁车站建造过程进行梳理,对传统增量法计算模型进行了理论分析。传统增量法计算模型(荷载结构模型)线性叠加时各施工阶段内力的思路不能完全反映实际车站结构体系的非线性特征。因此,借鉴地层结构模型的应力历史概念,提出了修正增量法计算模型,通过内力继承和重新迭代平衡来反映车站结构体系的内力调整及重分布。通过工程案例的定量计算和对比分析研究,结果表明修正增量法计算模型能够解决传统增量法计算模型的问题。建议在洞桩法地铁车站工程中同时使用修正增量法模型和传统增量法模型进行结构设计计算,并综合对比结果确定最终的合理设计指标。 展开更多

关键词 洞桩法 地铁车站 荷载结构模型 增量法 修正增量法

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实测和规范荷载作用下地铁隧道二次衬砌的安全性对比分析 被引量：1

12

作者 夏文 曲成平 +1 位作者 李磊 杨恒 《工程建设》 2017年第6期43-47,共5页

依托青岛地铁2号线五南区间隧道工程,采用现场监测方法得到浅埋花岗岩地铁隧道初期支护与二次衬砌间接触压力,然后结合铁路隧道设计规范计算作用于衬砌结构的计算荷载,采用荷载结构模型分别计算实测和规范荷载作用下的二次衬砌结构的安... 依托青岛地铁2号线五南区间隧道工程,采用现场监测方法得到浅埋花岗岩地铁隧道初期支护与二次衬砌间接触压力,然后结合铁路隧道设计规范计算作用于衬砌结构的计算荷载,采用荷载结构模型分别计算实测和规范荷载作用下的二次衬砌结构的安全系数并进行对比分析,得出实测荷载作用下二次衬砌的安全系数远高于规范荷载作用下的安全系数,为二次衬砌结构的设计提供了更加合理的建议。 展开更多

关键词 地铁隧道 二次衬砌 规范荷载 荷载结构模型 安全系数

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海底隧道衬砌结构受力特点及断面形状优化 被引量：15

13

作者 李鹏飞 张顶立 +2 位作者 王梦恕 房倩 李兵 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期51-56,共6页

针对青岛胶州湾海底隧道工程,选取设计参数不同的8个衬砌结构断面,基于荷载—结构模型,采用ANSYS有限元程序,分析衬砌结构受力特点。结果表明:衬砌结构仰拱半径不宜过大,减小仰拱半径可以有效减小衬砌结构仰拱、拱脚处的弯矩;衬砌结构... 针对青岛胶州湾海底隧道工程,选取设计参数不同的8个衬砌结构断面,基于荷载—结构模型,采用ANSYS有限元程序,分析衬砌结构受力特点。结果表明:衬砌结构仰拱半径不宜过大,减小仰拱半径可以有效减小衬砌结构仰拱、拱脚处的弯矩;衬砌结构拱脚半径不宜过小,增大拱脚半径虽可以有效减小衬砌结构拱脚、拱底处的弯矩,但同时会增加拱顶的弯矩;衬砌结构拱顶半径不宜过大,增大拱顶半径可以减小衬砌结构仰拱、拱脚处的弯矩,但将增大拱顶、拱肩处的弯矩。基于上述研究结果,根据相关规范设计要求,以各衬砌结构断面各单元最小安全系数最大化为目标函数,对青岛胶州湾海底隧道位于海域段V级围岩段衬砌结构断面形状进行优化,优化得到的衬砌结构断面,各处内力值(弯矩、轴力)更加均匀,安全系数离散性小,便于衬砌结构配筋设计。 展开更多

关键词 海底隧道 衬砌结构 荷载-结构模型 结构断面 形状优化

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地铁隧道复合式结构可靠度简化分析方法研究 被引量：2

14

作者 宋玉香 贾晓云 朱永全 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第S1期443-448,共6页

应用荷载-结构模型,建立了地铁矿山法区间隧道二次衬砌结构截面可靠度功能函数,根据北京地铁4,5和10号线勘探地质地层物理力学性质统计特征,利用蒙特卡罗方法进行区间隧道结构可靠度分析。探讨了在长期自然环境下复合式衬砌的初期支护... 应用荷载-结构模型,建立了地铁矿山法区间隧道二次衬砌结构截面可靠度功能函数,根据北京地铁4,5和10号线勘探地质地层物理力学性质统计特征,利用蒙特卡罗方法进行区间隧道结构可靠度分析。探讨了在长期自然环境下复合式衬砌的初期支护与二次衬砌各自的作用,认为二次衬砌承受运营阶段的全部荷载,初期支护的作用仅仅是改善了二次衬砌的工作环境,改善后二次衬砌周围的弹性抗力系数应适当提高,这样处理不仅可简化计算工作,也符合衬砌结构的实际工作情况。 展开更多

关键词 地铁隧道 荷载-结构模型 初期支护 二次衬砌 作用关系 结构可靠度

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既有地铁结构覆土卸荷后变位及力学分析 被引量：2

15

作者 王伟锋 毕俊丽 《隧道建设》 2010年第S1期156-160,共5页

卸除既有运营地铁结构上方或周围土体荷载,由于地基抗力势必引起地铁结构向临空方向变位,引起2个方面的问题:1)差异变形对轨道运营的影响;2)变形对地铁结构使用状态的影响。以车站上方开挖基坑为例,采用FLAC3D和SAP2000模拟,分析车站主... 卸除既有运营地铁结构上方或周围土体荷载,由于地基抗力势必引起地铁结构向临空方向变位,引起2个方面的问题:1)差异变形对轨道运营的影响;2)变形对地铁结构使用状态的影响。以车站上方开挖基坑为例,采用FLAC3D和SAP2000模拟,分析车站主体结构变形和内力发展规律,评价结构和运营安全受影响程度,为今后类似工程建设提供参考依据。 展开更多

关键词 既有地铁 卸荷 地层-结构模型 荷载-结构模型 差异变形 力学分析

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上方卸载的隧道结构2阶段联合分析方法 被引量：2

16

作者 黄杰卿 李瑛 刘兴旺 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第5期672-678,共7页

为保证上方卸载的隧道结构安全,本文提出2阶段联合分析方法。第1阶段根据隧道上方卸载工况建立三维地层-结构模型,计算得到作用于隧道管片的土压力和外侧土体的等效刚度。第2阶段建立三维结构-荷载模型,借助于第1阶段计算得到的土压力... 为保证上方卸载的隧道结构安全,本文提出2阶段联合分析方法。第1阶段根据隧道上方卸载工况建立三维地层-结构模型,计算得到作用于隧道管片的土压力和外侧土体的等效刚度。第2阶段建立三维结构-荷载模型,借助于第1阶段计算得到的土压力和等效刚度,分析管片应力、螺栓应力、收敛变形和接头张开量。某基坑工程北区块位于隧道上方,采用2阶段联合分析方法对该算例进行分析。结果表明,该方法能够较为合理地估算上方卸载引起的隧道竖向变形和收敛变形,应重点关注管片连接部位和腰部内侧的开裂、掉块情况,必要时应进行钢环加固。2阶段联合分析方法充分发挥了地层-结构模型和结构-荷载模型各自的优点,为评估上方卸载的隧道结构安全状况提供思路。 展开更多

关键词 隧道结构 上方卸载 基坑工程 地层-结构模型 结构-荷载模型 2阶段联合分析

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地铁明挖车站-市政桥梁合建结构的关键技术研究 被引量：17

17

作者 汪乐 王涛 宋磊 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第12期2006-2012,共7页

地铁明挖车站和市政桥梁合建时,为同时满足2种不同类型构筑物的安全和使用功能要求,需对其中的关键技术难题进行分析研究,以采取合理可行的结构形式。依托成都地铁白佛桥明挖车站与其上部市政桥梁的建设,总结国内类似工程经验,根据工程... 地铁明挖车站和市政桥梁合建时,为同时满足2种不同类型构筑物的安全和使用功能要求,需对其中的关键技术难题进行分析研究,以采取合理可行的结构形式。依托成都地铁白佛桥明挖车站与其上部市政桥梁的建设,总结国内类似工程经验,根据工程特点确定桥梁承台与地铁车站顶板进行固结连接,桥梁跨度与地铁车站框架柱跨进行匹配,同时桥墩避开地铁车站端头井、换乘节点等复杂结构受力区域进行布设;建立三维荷载-结构模型,计算分析上部桥梁荷载对地铁车站结构构件内力及变形的影响,并根据计算结果,对桥墩影响范围内的车站顶底板和侧墙的厚度及配筋进行增强,桥墩轴线下方的地铁车站框架柱采用型钢-混凝土组合结构,以满足合建结构的承载能力、变形、裂缝控制等要求。另外,选取LS-DYNA软件,采用非线性时程分析法对合建结构进行抗震计算分析,计算结果显示:车站板、墙、梁等构件在支座处出现应力集中现象,各结构构件的承载力强度及变形均满足规范要求。 展开更多

关键词 地铁 明挖车站 市政桥梁 合建结构 三维荷载-结构模型 受力分析 变形控制 抗震分析

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厦门第二东通道现浇隧道结构托换运营BRT桥桩受力体系转换研究 被引量：1

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作者 林立华 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2023年第11期1896-1907,共12页

为分析利用现浇隧道结构托换运营桥梁时托换荷载的传力路径及受力体系转换规律,基于厦门第二东通道(翔安大桥)枋钟路明挖暗埋隧道下穿运营BRT高架桥工程实例开展研究。建立桥墩竖向位移、隧道结构及桩基钢筋应力的自动化监测系统,分析... 为分析利用现浇隧道结构托换运营桥梁时托换荷载的传力路径及受力体系转换规律,基于厦门第二东通道(翔安大桥)枋钟路明挖暗埋隧道下穿运营BRT高架桥工程实例开展研究。建立桥墩竖向位移、隧道结构及桩基钢筋应力的自动化监测系统,分析承台和桥墩沉降,以及隧道顶板、中侧墙、底板及隧道中墙处端承桩受力,揭示托换荷载传力路径及隧道结构受力体系转换规律;建立考虑预应力的荷载-结构简化计算模型,计算托换荷载下隧道结构内力变化,并分析预应力作用。结果表明:1)两托换桥墩分别产生3.30、4.22 mm沉降,受桥面刚度影响,邻近桥墩先于托换桥墩产生沉降;托换后,桥墩会在一定时间内持续产生缓慢沉降并趋于稳定。2)托换后桥梁荷载并非由隧道整体承担,其主要荷载由托换侧隧道顶板通过中墙和邻近侧墙传递至桩基上;底板不承担主要荷载,远离侧侧墙也不分担主要荷载。3)所建立考虑预应力的隧道荷载-结构简化计算模型变形和受力计算结果与实测值基本吻合,对比不考虑预应力时,预应力索抵抗了约25.7%的沉降。 展开更多

关键词 厦门第二东通道 BRT桥梁 桩基托换 明挖暗埋隧道 受力体系转换 预应力混凝土 现场监测 荷载-结构模型

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高速铁路隧道支护参数的计算研究 被引量：16

19

作者 肖明清 陈立保 +2 位作者 徐晨 王少峰 王克金 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第3期406-413,共8页

为探索隧道初期支护安全系数的计算问题,并为高速铁路隧道支护参数优化提供理论依据,根据喷锚支护的性能与特点以及现代隧道力学的基本理论,建立初期支护荷载结构模型和对应的安全系数计算方法;针对时速350km高速铁路双线隧道提出的3种... 为探索隧道初期支护安全系数的计算问题,并为高速铁路隧道支护参数优化提供理论依据,根据喷锚支护的性能与特点以及现代隧道力学的基本理论,建立初期支护荷载结构模型和对应的安全系数计算方法;针对时速350km高速铁路双线隧道提出的3种不同的初期支护方案(无系统锚杆支护、喷锚结合支护和以锚为主的支护方案)展开适应性研究,计算分析不同埋深(400m和800m)条件下初期支护的优化参数以及优化后的二次衬砌承载能力,在此基础上提出优化后的高铁隧道支护参数建议值,并对优化前后的安全系数进行计算与对比。主要结论如下:1)提出了采用围岩压力代表值作为荷载结构模型设计荷载的方法,为解决设计中围岩压力不确定的问题提供了思路,且所推荐的围岩压力代表值计算方法具有安全性与经济性;2)提出了3种初期支护计算模型,可以为初期支护构件的选择与量化设计提供一定的理论基础;3)提出了时速350km高速铁路双线隧道初期支护方案及优化后的复合式衬砌设计参数,并明确了不同围岩级别、不同埋深时的承载主体;4)提出了按照不同埋深进行支护结构参数设计的建议。 展开更多

关键词 高速铁路隧道 支护参数 荷载结构模型 安全系数法 设计方法

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侧压力系数对高地应力隧道二次衬砌承载力的影响 被引量：3

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作者 王志杰 袁晔 +1 位作者 何晟亚 许瑞宁 《铁道建筑》 北大核心 2015年第3期54-56,共3页

高地应力区隧道的地应力和侧压力系数往往沿线有所变化。为了研究高地应力条件下,侧压力系数对隧道二次衬砌承载力的影响规律,首先分析了隧道试验段的实测地应力和接触应力,确定了隧道所处的地应力及侧压力系数的大小。然后利用有限元软... 高地应力区隧道的地应力和侧压力系数往往沿线有所变化。为了研究高地应力条件下,侧压力系数对隧道二次衬砌承载力的影响规律,首先分析了隧道试验段的实测地应力和接触应力,确定了隧道所处的地应力及侧压力系数的大小。然后利用有限元软件ANSYS,采用荷载结构模型计算了在0.25~4.00不同侧压力系数下隧道二次衬砌的内力。最后根据内力值计算出安全系数,从而推断其极限承载能力,并总结了侧压力系数对隧道二次衬砌极限承载能力的影响规律。 展开更多

关键词 隧道 侧压力系数 极限承载力 高地应力 荷载结构模型

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