大跨度铁路桥附属构件对不同宽高比矩形断面涡振性能的影响

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作者 黄林 董佳慧 +2 位作者 王骑 廖海黎 李志国 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期81-89,共9页

在已建成的大跨度鳊鱼洲长江大桥原设计宽高比为6.7∶1的四线铁路桥矩形箱型主梁断面的基础上,通过调整断面宽高比,设计宽高比为4∶1的二线铁路和宽高比为9∶1的六线铁路桥矩形箱梁断面。通过节段模型风洞试验,在0°,±3°... 在已建成的大跨度鳊鱼洲长江大桥原设计宽高比为6.7∶1的四线铁路桥矩形箱型主梁断面的基础上,通过调整断面宽高比,设计宽高比为4∶1的二线铁路和宽高比为9∶1的六线铁路桥矩形箱梁断面。通过节段模型风洞试验,在0°,±3°和±5°风攻角的均匀来流下,对以上3种常用二线、四线和六线铁路桥矩形箱梁断面与对应相同宽高比纯矩形断面之间的涡振特性关系,以及铁路桥附属构件对不同宽高比矩形断面涡振性能的影响进行研究。结果表明:在宽高比分别为4∶1和6.7∶1的矩形断面上布置铁路桥附属构件能增大断面在负风攻角下的涡振振幅,在-5°风攻角下竖向涡振振幅增大率高达277.5%,但对正风攻角下的涡振响应起到一定的抑制作用,而在宽高比为9∶1的矩形断面布置六线铁路桥附属构件则能明显增大该断面在各风攻角下的涡振振幅,其扭转涡振振幅增大率均在48.3%以上;铁路桥附属构件对矩形断面涡振性能的降低作用随着断面宽高比的增大而提升,针对气动外形较钝的二线和四线铁路桥箱梁,可参考相似宽高比矩形断面涡振特性,并重点考察箱梁在负风攻角下的涡振响应,而针对宽高比较大的六线铁路桥箱梁,由于附属构件影响较大,参考相似宽高比矩形断面涡振特性的意义较小,均应详细研究其在各风攻角下的涡振性能。 展开更多

关键词 大跨度铁路桥 钢箱梁 节段模型 宽高比 矩形断面 附属构件 涡振性能 风洞试验

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矩形断面巷道冲击地压机理研究 被引量：4

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作者 尹万蕾 潘一山 李忠华 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1135-1142,共8页

基于顶板剪切梁模型研究矩形巷道冲击地压发生问题,得到矩形断面巷道发生冲击地压的临界塑性软化区深度和临界载荷,分析巷道宽度、巷道高度或煤层厚度、顶板厚度等几何因素,以及煤层与顶板刚度比、煤的模量比、煤的强度参数、侧压力系... 基于顶板剪切梁模型研究矩形巷道冲击地压发生问题,得到矩形断面巷道发生冲击地压的临界塑性软化区深度和临界载荷,分析巷道宽度、巷道高度或煤层厚度、顶板厚度等几何因素,以及煤层与顶板刚度比、煤的模量比、煤的强度参数、侧压力系数和水平应力分布指数等煤岩力学性质因素对临界条件的影响规律。结果表明：巷道顶板岩层以剪切变形破坏为主,当临界塑性区深度与临界载荷较小时,易于发生冲击地压,其发生频度较高,强度较小,破坏性较小;反之,冲击地压不易发生,其发生频度较低,一旦发生其强度会较大,破坏性较大。临界塑性区深度与巷道宽高比、初始黏聚力的大小无关,随顶板厚度、刚度比、模量比、水平应力分布指数的增加而增大,随煤层塑性软化刚度、内摩擦角、侧压力系数的增加而减小。临界载荷随巷道宽高比、煤层塑性软化刚度、水平应力分布指数的增加而降低,随顶板厚度、刚度比、模量比、初始黏聚力、内摩擦角、侧压力系数的增加而增大。 展开更多

关键词 巷道冲击地压 矩形断面巷道 顶板剪切梁模型 临界塑性软化区深度 临界载荷

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矩形截面隧道交通噪声计算机仿真 被引量：6

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作者 罗威力 蔡铭 刘济科 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2012年第8期33-37,46,共6页

采用计算机仿真方法计算三维矩形截面隧道洞内、洞口和洞外的交通噪声。该方法结合微观交通仿真技术、噪声排放模型、洞口和洞外传播模型,实现单点声源和动态交通源的噪声分布计算。应用虚声源法计算20阶镜面反射,同时考虑直达声或反射... 采用计算机仿真方法计算三维矩形截面隧道洞内、洞口和洞外的交通噪声。该方法结合微观交通仿真技术、噪声排放模型、洞口和洞外传播模型,实现单点声源和动态交通源的噪声分布计算。应用虚声源法计算20阶镜面反射,同时考虑直达声或反射声的一阶衍射。结果表明,隧道内点声源在洞内相对于半自由场声压增加量随距离增加而增加,而在洞外呈台阶形下降;隧道外点声源在洞内的声压级增加量随距离呈台阶形增加;动态交通流仿真中,交通流变化对洞内外声压增加量关系不大,吸声系数越大洞内外声压增加量降低越大。 展开更多

关键词 矩形截面隧道 交通噪声 微观交通仿真 虚声源法

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某矩形大断面地下通道超浅埋暗挖工程设计与施工 被引量：6

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作者 衡朝阳 孙松 +1 位作者 毛利勤 周智 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2018年第A01期129-135,共7页

文章以通过下穿繁忙道路下的2个矩形大断面超浅埋暗挖工程为例,介绍采用锁扣管棚预加固、全断面注浆、型钢拱架支护、分大断面为小断面错位开挖等一系列超浅埋暗挖法设计与施工技术。表明在城市不宜明挖的条件下,采用超浅埋暗挖矩形大... 文章以通过下穿繁忙道路下的2个矩形大断面超浅埋暗挖工程为例,介绍采用锁扣管棚预加固、全断面注浆、型钢拱架支护、分大断面为小断面错位开挖等一系列超浅埋暗挖法设计与施工技术。表明在城市不宜明挖的条件下,采用超浅埋暗挖矩形大断面地下通道有较大的技术优势,并提出:1)采用锁扣管棚是本工程成功的关键,设计时应充分考虑各种工况,设计计算可采用弹性支点法,在入口1H(H为洞高)范围内,管棚内力及支反力变化较大,应仔细考虑,而其后为一般开挖段,内力及支反力均趋于稳定;2)施工前对地下管线进行详细探查尤为重要;3)长距离锁扣管棚施工难度较大,钻进工艺由原来钢管全程双线约束,改为一线一点约束,管棚施工可以顺利进行。 展开更多

关键词 超浅埋暗挖 地下通道 大断面矩形 锁扣管棚 管线防护

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软土地区矩形隧道地表施工沉降的Peck公式修正 被引量：6

5

作者 申玉生 何永辉 +1 位作者 赵乐 何尉祥 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第6期1272-1279,共8页

根据昆明某软土地区矩形隧道施工的实测数据,对Peck经验公式进行修正,得到修正后的Peck公式。根据浅埋暗挖法施工特点,提出修正的Peck公式分为左线和右线表达式,引进参数α_L和α_R对2类表达式中的开挖宽度D进行修正;同时引进参数β_R和... 根据昆明某软土地区矩形隧道施工的实测数据,对Peck经验公式进行修正,得到修正后的Peck公式。根据浅埋暗挖法施工特点,提出修正的Peck公式分为左线和右线表达式,引进参数α_L和α_R对2类表达式中的开挖宽度D进行修正;同时引进参数β_R和β_L对左线和右线表达式中沉降槽的宽度系数i进行修正。经过修正后的Peck公式能很好地预测软土地区矩形隧道地表施工沉降。 展开更多

关键词 浅埋暗挖 矩形断面 地表沉降 Peck公式修正

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隧道横截面对电磁波传播特性的影响 被引量：14

6

作者 魏占永 孙继平 陆俭国 《电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第6期620-623,共4页

利用解析方法与数值分析方法重点研究了电磁波在圆形隧道、矩形隧道和拱形隧道中的传播特性,得出了当隧道横截面积越大衰减率越小,及隧道横截面形状对衰减率影响。当频率较高时,圆形隧道、矩形隧道和拱形隧道的衰减率表达式是一致的;当... 利用解析方法与数值分析方法重点研究了电磁波在圆形隧道、矩形隧道和拱形隧道中的传播特性,得出了当隧道横截面积越大衰减率越小,及隧道横截面形状对衰减率影响。当频率较高时,圆形隧道、矩形隧道和拱形隧道的衰减率表达式是一致的;当隧道半径或长边长的一半大于波长10倍以上时,电磁波的衰减率很小,几乎与横截面形状无关,仅仅与隧道横截面积的大小有微弱的关系。 展开更多

关键词 隧道横截面 圆形隧道 矩形隧道 拱形隧道 衰减率

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两矩形高层建筑的风致干扰效应 被引量：6

7

作者 刘慕广 何勇 谢壮宁 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第3期128-135,共8页

基于高频测力天平风洞试验,分析了实际工程中矩形高层建筑风致干扰产生的原因.在此基础上,研究了两矩形高层建筑不同空间位置下的气动干扰效应.结果显示:矩形高层建筑风荷载的干扰放大效应主要是其侧后方正交布置的另一矩形高层建筑导致... 基于高频测力天平风洞试验,分析了实际工程中矩形高层建筑风致干扰产生的原因.在此基础上,研究了两矩形高层建筑不同空间位置下的气动干扰效应.结果显示:矩形高层建筑风荷载的干扰放大效应主要是其侧后方正交布置的另一矩形高层建筑导致,且这一矩形建筑处于受扰建筑下游时产生的干扰效应明显高于处于上游的情形.沿受扰建筑的侧方和后方增大两矩形高层的间距比,风荷载干扰效应整体呈递减的趋势,加速度干扰效应呈先增大后减小的趋势.施扰建筑在受扰建筑侧方移动时的干扰范围和强度均要高于在受扰建筑后方移动时的情形.受扰建筑顺风向体型系数的最大干扰因子可达1.41.干扰效应也会显著增大受扰建筑横风向的体型系数,以单体状态顺风向体型系数归一化的干扰因子为1.08.进一步考虑动力放大作用后,受扰建筑顺风向和横风向基底弯矩的干扰因子可分别达到1.49和2.28,加速度的干扰因子最大可达1.23. 展开更多

关键词 高层建筑 气动干扰 风洞试验 风效应 矩形断面

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矩形断面主梁涡激振动气动力展向相关性试验研究 被引量：6

8

作者 刘志文 黄来科 陈政清 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第3期422-431,共10页

桥梁主梁结构涡激振动具有三维特性,主梁涡激力沿展向并不完全同步。在均匀流场条件下针对宽高比为5的矩形断面主梁分别进行了振动状态和静止状态风洞试验,对其气动力、尾流风速、表面压力展向相关性等进行研究。结果表明:振动状态矩形... 桥梁主梁结构涡激振动具有三维特性,主梁涡激力沿展向并不完全同步。在均匀流场条件下针对宽高比为5的矩形断面主梁分别进行了振动状态和静止状态风洞试验,对其气动力、尾流风速、表面压力展向相关性等进行研究。结果表明:振动状态矩形断面主梁气动力展向相关系数比静止状态大,涡振锁定区内升力系数相关系数最大值位于锁定区间上升段而非振幅最大处。振动状态矩形断面主梁尾流区顺风向及竖向脉动风速展向相关系数小于其气动力展向相关系数;静止状态矩形断面主梁尾流区顺风向脉动风速和竖向脉动风速展向相关系数沿展向距离呈指数衰减,且不同风速下对应的衰减曲线比较接近。 展开更多

关键词 桥梁工程 涡激振动 风洞试验 展向相关性 矩形断面主梁

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超大断面矩形顶管土体扰动分析及沉降控制 被引量：5

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作者 姜留涛 李宏波 《铁道工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第3期64-70,共7页

研究目的:超大断面顶管施工土体扰动及沉降控制对整个工程风险控制至关重要,为探究超大断面矩形土压平衡顶管土体扰动规律及沉降控制方法,以郑州红专路下穿中州大道顶管工程为依托,通过顶管模型及土体沉降数值解分析,深入分析顶管过程... 研究目的:超大断面顶管施工土体扰动及沉降控制对整个工程风险控制至关重要,为探究超大断面矩形土压平衡顶管土体扰动规律及沉降控制方法,以郑州红专路下穿中州大道顶管工程为依托,通过顶管模型及土体沉降数值解分析,深入分析顶管过程参数对土体变形影响规律。研究结论:(1)矩形顶管不同因素作用下土体沉降影响数值解同实测数值较一致,验证了数值模型解的准确性;(2)通过对土体扰动影响因素进行分析,泥皮套摩阻系数对地层沉降影响较小,推力、注浆压力适当增大可抑制地表沉降,建议推力略大于1倍掌子面中心土压力,注浆压力控制在2倍上覆土层压力以内;(3)装备防背土设计、管节涂蜡、触变泥浆、渣土改良、注浆减摩等手段综合应用对减少大断面顶管土体扰动及沉降控制效果显著;(4)本研究成果可为超大断面矩形土压平衡顶管工程提供参考或借鉴。 展开更多

关键词 隧道 超大断面 矩形顶管 土体扰动 沉降控制

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类矩形盾构施工对地表及桩基影响三维分析 被引量：3

10

作者 谭燕秋 彭领根 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2019年第4期307-314,共8页

为探究类矩形盾构法隧道施工对地表及桩基影响的规律,依托宁波轨道交通的某工程设计通过三维有限元软件,从隧道施工引起的土体位移、对邻近桩基影响方面分析,并与传统单圆双隧盾构法作对比,研究了类矩形隧道全断面掘削对周围环境影响规... 为探究类矩形盾构法隧道施工对地表及桩基影响的规律,依托宁波轨道交通的某工程设计通过三维有限元软件,从隧道施工引起的土体位移、对邻近桩基影响方面分析,并与传统单圆双隧盾构法作对比,研究了类矩形隧道全断面掘削对周围环境影响规律.结果表明:类矩形盾构隧道沉降曲线近似正态分布曲线,地表变形及影响宽度小于相同情况的单圆双隧道,但在浅埋情况下影响较大;随着隧道埋深越深,类矩形盾构掘进造成的地表变形和桩位移越小;隧道在桩端以上约1/3桩长处施工对桩弯矩影响较大. 展开更多

关键词 类矩形隧道 盾构法 全断面掘削 地表沉降 三维数值模拟

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切角矩形断面高层建筑风压特性试验研究 被引量：1

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作者 白桦 李锐 郭聪敏 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2018年第4期1651-1658,共8页

针对切角矩形断面高层建筑体型复杂且其风压特性无法通过建筑结构荷载规范直接选取的现状,以某一变宽度切角矩形断面高层建筑为研究对象,在考虑周边复杂建筑风环境的影响下通过刚体模型测压试验研究了建筑模型表面风压系数和体型系数,... 针对切角矩形断面高层建筑体型复杂且其风压特性无法通过建筑结构荷载规范直接选取的现状,以某一变宽度切角矩形断面高层建筑为研究对象,在考虑周边复杂建筑风环境的影响下通过刚体模型测压试验研究了建筑模型表面风压系数和体型系数,并讨论了切角矩形断面高层建筑局部风压随风向角和高度的变化规律。结果表明:切角矩形断面高层建筑表面风压特性与常规矩形断面高层建筑基本一致,垂直来流的标准迎风面的平均风压系数为正值,且随着高度增加而增加;斜迎风面与来流方向呈45°时风压系数和规范值差距较大,正负值符号与斜切面与正立面宽度比有关,并给出了最大宽度比为1/8时的取值结果;侧风面和背风面为负压区,背风面平均风压系数约为侧风面的1/2;最大脉动风压和最小平均风压均出现在边角切面处。周边建筑对该高层建筑中下部表面风压的影响较大,个别侧风面受此干扰风压分布无明显规律可寻。 展开更多

关键词 切角矩形断面 高层建筑 风压特性 风洞试验

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混凝土圆形构件等效矩形应力参数的计算分析 被引量：1

12

作者 章胜平 陈旭 楚秀娟 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2022年第10期86-92,共7页

为解决规范中等效矩形应力模型定值参数用于圆形截面时存在的误差较大问题,推导了圆形截面等效矩形应力模型参数解析解;由规范中的应力-应变本构关系,按照轴向-弯曲承载力极限状态所有可能的应变分布,以等效原则推导了圆形截面等效矩形... 为解决规范中等效矩形应力模型定值参数用于圆形截面时存在的误差较大问题,推导了圆形截面等效矩形应力模型参数解析解;由规范中的应力-应变本构关系,按照轴向-弯曲承载力极限状态所有可能的应变分布,以等效原则推导了圆形截面等效矩形应力模型的应力饱满系数和合力位置系数解析解,给出弓形混凝土受压区压弯承载力解析解计算流程;解析解通过条带法数值解验证。研究表明:圆形截面混凝土合力位置变化幅度小,趋近于形心轴;竖向承重小偏心受压构件安全度要求高,定值参数不能准确计算小偏心受压区承载力,应按照解析解计算。 展开更多

关键词 桥梁与隧道工程 圆形截面 等效矩形应力 解析法 应力饱满系数 合力位置系数

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大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性三维极限分析方法 被引量：14

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作者 丁家浩 彭立敏 +2 位作者 雷明锋 朱立成 唐志辉 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2369-2380,共12页

顶管法因具有综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通和施工安全性高等优势,已被广泛应用于地下人行通道和地下综合管廊等城市地下工程建设中,且以空间利用率高的大断面矩形顶管隧道最受青睐。针对当前大断面矩形顶管隧道开挖... 顶管法因具有综合成本低、施工周期短、环境影响小、不影响交通和施工安全性高等优势,已被广泛应用于地下人行通道和地下综合管廊等城市地下工程建设中,且以空间利用率高的大断面矩形顶管隧道最受青睐。针对当前大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性分析方法问题,基于空间离散化技术,假定破裂面满足相关联流动法则,建立矩形顶管隧道三维离散化分析机构,并基于逐点生成机理形成微元三角形,若干微元三角形相连共同构成一个多面体来近似描述开挖面前方的土体破坏区,形成矩形顶管隧道三维破坏面,进而构建出矩形顶管隧道开挖面三维失稳破坏模型。根据极限分析上限定理,结合矩形顶管隧道三维离散模型和速度场,推导出矩形顶管隧道开挖面支护力的计算公式,建立大断面矩形顶管隧道开挖面稳定性三维极限分析方法,并基于Matlab平台开发了相应的计算程序,实现了开挖面极限支护压力的计算。最后,结合2个工程实例开展了模型可靠性验证,结果表明:计算结果与实测值吻合较好,误差在10%以内,可指导相关工程设计与施工。 展开更多

关键词 顶管隧道 矩形断面 开挖面稳定性 三维极限上限法

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考虑管-土/泥浆接触状态的浅埋大断面矩形顶管隧道摩阻力计算方法研究 被引量：6

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作者 甘淑清 彭立敏 +2 位作者 雷明锋 朱立成 唐志辉 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1178-1186,共9页

研究分析顶管-土体/泥浆的接触状态,进而结合全土柱地层压力理论和摩擦学理论,建立考虑管-土/泥浆接触状态的浅埋大断面矩形顶管隧道摩阻力计算方法,并开展工程实例验证与应用。研究结果表明:本文所建立的考虑管-土/泥浆接触状态的矩形... 研究分析顶管-土体/泥浆的接触状态,进而结合全土柱地层压力理论和摩擦学理论,建立考虑管-土/泥浆接触状态的浅埋大断面矩形顶管隧道摩阻力计算方法,并开展工程实例验证与应用。研究结果表明:本文所建立的考虑管-土/泥浆接触状态的矩形顶管隧道摩擦力计算方法的理论计算结果与实测结果较吻合,该方法具有可靠性,可用于指导实际工程的设计与施工;受顶管姿态、泥浆套质量影响,顶管管壁接触存在完全管-泥浆、完全管-土和管-土/泥浆共存3种接触状态,在实际施工中,以管-土/泥浆共存接触状态为主;顶管顶进初期,受端头井地层加固及泥浆套形成质量等因素影响,界面接触模式应按管-土接触考虑,管壁摩阻力大;在富水地层中,泥浆套质量受地下水渗流作用影响显著,泥浆易稀释、流失,减阻效应减弱。 展开更多

关键词 浅埋矩形顶管隧道 大断面 摩阻力

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矩形断面综合管廊线缆舱通风阻力系数数值仿真研究 被引量：5

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作者 陈小峰 郭春 +1 位作者 郑鑫 张振华 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2019年第6期953-959,共7页

为探究城市综合管廊通风阻力影响因素和计算方法,通过调研综合管廊通风系统设计和交通隧道通风阻力的相关研究成果,得到综合管廊线缆舱单位长度通风阻力系数的计算公式。建立综合管廊线缆舱三维数值模型,利用ANSYS FLUENT软件并采用标... 为探究城市综合管廊通风阻力影响因素和计算方法,通过调研综合管廊通风系统设计和交通隧道通风阻力的相关研究成果,得到综合管廊线缆舱单位长度通风阻力系数的计算公式。建立综合管廊线缆舱三维数值模型,利用ANSYS FLUENT软件并采用标准双方程模型对通风障碍物比例约为15%的综合管廊线缆舱室内部支架、线缆和热效应对通风的阻力影响进行模拟。分析得到: 1)相较于内部无支架、线缆的综合管廊线缆舱,有支架、线缆时对通风阻力影响极大;2)随着通风风速的增大,综合管廊线缆舱通风阻力逐渐增大,而通风阻力系数减小,且逐渐趋于稳定;3)进口空气温度、线缆发热及舱内温度产生的热效应对通风的阻力效应有一定的影响,且随着进风温度增大,通风阻力和通风阻力系数逐渐降低。 展开更多

关键词 综合管廊 矩形断面 线缆舱 通风阻力系数 障碍物比例 数值模拟

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超大矩形断面浅覆土盾构顶管施工风险识别及风险评估 被引量：15

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作者 康祖玮 杨伟超 +1 位作者 尹荣申 邓锷 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第5期1105-1112,共8页

超大断面、超小净距、多孔矩形浅覆土盾构顶管施工风险包括设备风险、进出洞风险、掘进风险和环境风险等。采用R=P×C定级和模糊综合评价相结合的方法,对各风险的风险源进行排序和评价,可得设备风险、进出洞风险、掘进风险的风险等... 超大断面、超小净距、多孔矩形浅覆土盾构顶管施工风险包括设备风险、进出洞风险、掘进风险和环境风险等。采用R=P×C定级和模糊综合评价相结合的方法,对各风险的风险源进行排序和评价,可得设备风险、进出洞风险、掘进风险的风险等级为高度,环境风险的风险等级为中度。并以此采取相应地控制措施,对残余风险等级进行相应评价,将风险分析与合理对策相结合,提出预防或降低风险的措施。研究结果对工程建设单位和相关部门的决策提供科学、系统、综合、实用的依据,实现安全、经济、高效的管理目标。 展开更多

关键词 盾构顶管 超大断面 超小净距 矩形隧道 施工风险评估

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大断面类矩形盾构隧道管片接头极限抗剪切承载力试验研究 被引量：21

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作者 巩一凡 丁文其 +1 位作者 龚琛杰 姜弘 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第11期120-128,共9页

类矩形盾构隧道具有断面利用率大、覆土浅、施工成本低等优点,在城市高密度区域具有广泛的应用前景。相较于广泛使用的圆形隧道,类矩形隧道由于自身成拱效应较差,隧道肩部接头结构易产生较大的剪切荷载,有必要对接头的剪切性能进行研究... 类矩形盾构隧道具有断面利用率大、覆土浅、施工成本低等优点,在城市高密度区域具有广泛的应用前景。相较于广泛使用的圆形隧道,类矩形隧道由于自身成拱效应较差,隧道肩部接头结构易产生较大的剪切荷载,有必要对接头的剪切性能进行研究。文章以某大断面类矩形盾构隧道为原型,以混凝土管片接头为试验对象,采用足尺试验方法对其抗剪切性能进行研究,归纳宏观破坏现象,获得了剪轴比(接头剪力/轴力)-相对错台量关系等整体力学响应特性,得到了剪力-螺栓应变曲线和剪力-混凝土表面应变等局部力学响应特性,并引入数字照相分析技术(DIC)对接头结构的开裂破坏全过程进行记录,分析剪切裂缝的扩展规律,最后对结构的抗剪承载性能进行评价。基于试验数据总结了管片错台随剪轴比的"四阶段"变化规律:克服摩擦阶段(剪轴比小于0.4)、间隙闭合阶段(剪轴比为0.4~0.75)、抗剪强化阶段(剪轴比为0.75~2.76)、屈服破坏阶段(剪轴比大于2.76)。试验结果表明,剪切荷载作用下该断面形式的大断面类矩形盾构隧道接头抗剪切屈服剪轴比为2.76,具有较好的抗剪切承载性能。研究成果可以为类似类矩形盾构隧道工程提供理论支撑和技术参考。 展开更多

关键词 盾构隧道 接头性能 足尺试验 抗剪切性能 大断面类矩形盾构隧道

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基于风洞试验和数值模拟的双矩形断面涡振气动干扰研究 被引量：9

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作者 马凯 胡传新 +2 位作者 袁万城 周志勇 党新志 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2020年第1期157-168,共12页

采用节段模型风洞试验和CFD数值模拟对宽高比为5∶1的双幅矩形断面涡振气动干扰进行了研究。分析了不同水平间距对双矩形断面竖弯和扭转涡振响应的影响。在水平间距比为1.2时进行了动态压力测试,并分别对竖弯和扭转涡振风速下的脉动风... 采用节段模型风洞试验和CFD数值模拟对宽高比为5∶1的双幅矩形断面涡振气动干扰进行了研究。分析了不同水平间距对双矩形断面竖弯和扭转涡振响应的影响。在水平间距比为1.2时进行了动态压力测试,并分别对竖弯和扭转涡振风速下的脉动风压场进行POD分析。结果表明双矩形断面间存在显著的气动干扰,且一般而言下游断面的涡振响应大于上游断面。前两阶本征模态与双矩形断面涡振相关联,由前两阶本征模态可重构脉动风压场。CFD数值模拟的结果表明双矩形断面的涡振符合“撞击剪切层失稳机制”,且一个周期内上游断面下风向以及下游断面上风向区域的流动变化较为显著。CFD模拟与POD分析的结果相符合,两者相结合可用于分析双矩形断面的涡振现象。 展开更多

关键词 风洞试验 双矩形断面 涡振 气动干扰 本征值正交分解(POD) 计算流体力学(CFD)

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大断面矩形顶管上跨施工对既有地铁隧道变形影响研究 被引量：24

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作者 姜之阳 张彬 +2 位作者 刘硕 王汉勋 刘杨 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期1703-1712,共10页

大断面矩形顶管上跨既有地铁隧道施工过程中,由于近距离开挖出土卸荷,导致既有地铁隧道产生上浮变形,危及地铁运营安全。本文以北京市通州区畅和西路(兆善大街—潞阳大街)综合管廊矩形顶管工程为背景,采用FLAC^(3D)有限差分软件建立了... 大断面矩形顶管上跨既有地铁隧道施工过程中,由于近距离开挖出土卸荷,导致既有地铁隧道产生上浮变形,危及地铁运营安全。本文以北京市通州区畅和西路(兆善大街—潞阳大街)综合管廊矩形顶管工程为背景,采用FLAC^(3D)有限差分软件建立了大断面矩形顶管上跨既有地铁隧道的三维数值模型,研究了双线矩形顶管上跨施工引起地铁隧道上浮的变形规律以及采用不同抗浮配重对既有地铁隧道的变形影响,并将模拟结果与现场监测数据进行对比,验证了数值模型的准确性。研究结果表明:双线顶管上跨施工引起地铁隧道的上浮变形大于单线顶管引起的上浮变形,且最大上浮变形均位于顶管隧道轴线处;施加与开挖损失土体近似重量的配重,可改变地铁隧道原有水平变形规律,导致先穿越的地铁隧道整体向始发井方向移动,后穿越的地铁隧道整体向接收井方向移动。随抗浮配重的增加,地铁隧道上浮位移减小,所受拉应力减小,且施加开挖损失土体重量50%的抗浮配重,可以将地铁上浮变形控制在1.4 mm以内;研究成果为该工程地铁隧道抗浮设计提供了参考依据。 展开更多

关键词 大断面矩形顶管 上跨地铁隧道 平行双线 抗浮配重 卸荷作用

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大断面小间距矩形顶管隧道微扰动施工控制技术研究——以淞沪路—三门路下立交工程为例 被引量：12

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作者 刘喜东 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第9期1590-1604,共15页

为满足城市核心区浅覆土大断面矩形顶管隧道施工过程中对地表沉降和邻近既有结构变形控制要求,以淞沪路—三门路下立交工程项目为背景,采用MJS对近距离穿越既有箱涵结构进行加固保护、设计应用新型压力自补偿自锁式管节止退系统、科学... 为满足城市核心区浅覆土大断面矩形顶管隧道施工过程中对地表沉降和邻近既有结构变形控制要求,以淞沪路—三门路下立交工程项目为背景,采用MJS对近距离穿越既有箱涵结构进行加固保护、设计应用新型压力自补偿自锁式管节止退系统、科学合理地设置顶管推进施工参数、研发新型减摩触变泥浆及压注工艺体系,实现大断面小间距矩形顶管隧道施工对周边环境的微扰动。结果表明:MJS加固技术对被顶管穿越的既有结构有着良好的保护效果;新型的管节止退装置将管节的平均累计后退变形量控制在20 mm以内,推进过程中主要参数控制在设定范围内;新型减摩触变泥浆能有效填充建筑间隙、降低摩擦作用。基于现场实测变形数据分析可知,地表累计沉降控制在-19.74~6.92 mm,下穿合流污水箱涵结构周边土体沉降控制在-3.67~3.01 mm,结构本体垂直位移控制在-4.54~4.26 mm。 展开更多

关键词 公路隧道 大断面矩形顶管 微扰动施工 小间距隧道 变形控制

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