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人工岛填筑对紧邻高架桥桩基受力影响与填筑方案研究

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桥梁建设 2023年第3期53卷 135-142页

作者：董子龙傅鹤林侯禹辰卢金栋刘洪震中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中铁隧道局集团有限公司广东广州511400 中铁隧道集团三处有限公司广东深圳518000 中铁隧道勘察设计研究院有限公司广东广州511400

深中通道工程东人工岛在广深沿江高速高架桥下方填筑施工,为了解其施工对紧邻高架桥的影响并选取合理的填筑方案,对采用不同分层填筑厚度、顺序、方向的填筑方案进行有限元分析比选;对最终采用的填筑方案中桩基水平位移、固结沉降进行监... 详细信息

深中通道工程东人工岛在广深沿江高速高架桥下方填筑施工,为了解其施工对紧邻高架桥的影响并选取合理的填筑方案,对采用不同分层填筑厚度、顺序、方向的填筑方案进行有限元分析比选;对最终采用的填筑方案中桩基水平位移、固结沉降进行监测,并对固结沉降简化计算方法进行研究。结果表明:填筑方案的选取应以桩基水平位移为主控项目;对于锁口钢管桩+内支撑保护形式的桩基,采用先围护内填筑较先围护外填筑的桩基水平位移小,横桥向交替填土较顺桥向交替填土的桩基水平位移小,分层填筑厚度0.5 m较1.0 m的桩基水平位移小,钢板桩+内支撑保护形式桩基也有类似规律;先内后外、横桥向分层交替填土、控制填筑厚度的填筑方案为最优方案。监测结果显示:该填筑方案可有效控制桩基水平位移,实现了既定控制目标;提出的固结沉降简化计算方法可用于可行性研究阶段中类似土层固结沉降的初步估算。

关键词：高架桥桩基桩基保护形式人工岛填筑方案水平位移固结沉降数值模拟监测

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深中通道东人工岛扶壁段岛壁结构施工技术

四川建材 2023年第2期49卷 145-147页

作者：卢卫锋卢金栋中铁隧道勘察设计研究院有限公司广东广州511458

依托于深中通道东人工岛东端扶壁式结构岛壁施工工程,考虑复杂海况条件及单体超重构件特殊工况,以扶壁式岛壁节段构件精准安装为目的,提出单体超重构件施工工艺。从超重构件起吊、运输、安装等方面出发,细化施工流程,同时结合控制点加... 详细信息

依托于深中通道东人工岛东端扶壁式结构岛壁施工工程,考虑复杂海况条件及单体超重构件特殊工况,以扶壁式岛壁节段构件精准安装为目的,提出单体超重构件施工工艺。从超重构件起吊、运输、安装等方面出发,细化施工流程,同时结合控制点加密坐标系统、人工机械测量手段,成功实施单体超重构件的安装,验证复杂海况下单体超重岛壁构件精准安装技术的可靠性。

关键词：扶壁式岛壁运输吊装精准安装

钢支撑伺服系统在海域人工岛中明挖基坑施工中的应用

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铁道建筑 2023年第12期63卷 143-147页

作者：刘坤郑诺侯禹辰卢金栋中铁隧道集团三处有限公司广东深圳518000 西南交通大学建筑学院成都610031 中铁隧道勘察设计研究院有限公司广州511458

针对海域人工岛环境下基坑开挖时既有结构变形控制难度大的问题,结合深中(深圳—中山)通道东人工岛工程,基于现场监测数据对基坑变形规律以及钢支撑伺服系统的变形控制效果展开了研究。结果表明:围护结构水平变形随深度增加由向坑外变... 详细信息

针对海域人工岛环境下基坑开挖时既有结构变形控制难度大的问题,结合深中(深圳—中山)通道东人工岛工程,基于现场监测数据对基坑变形规律以及钢支撑伺服系统的变形控制效果展开了研究。结果表明:围护结构水平变形随深度增加由向坑外变形逐渐过渡为向基坑内侧鼓肚式变形,采用钢支撑伺服系统可降低35.05%的水平位移,最大水平位移为开挖深度的0.06%~0.24%;支撑伺服系统的位移收敛作用较为明显,在下部伺服支撑轴力施加后可适当减小上部轴力以维持整体受力平衡;基坑中部软土开挖时卸荷效应更加明显,使既有桥墩产生的变形增量约占最大变形的65.52%,整个施工阶段其累计水平变形在-2.8~2.9 mm。

关键词：公路隧道海域人工岛钢支撑伺服系统明挖基坑既有桥梁变形控制深中通道

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人工岛内部基坑开挖过程围堰岛壁稳定性分析

工程建设与设计 2022年第18期 19-21页

作者：吴达卢金栋中铁隧道勘察设计研究院有限公司广州511458

以深中通道东人工岛土石围堰内部基坑三级放坡开挖工程为例,应用有限元分析放坡开挖对土石围堰岛壁的综合影响。结论如下:基坑内部降水后渗流主要发生在堰体底部,堰体渗流场较稳定;基坑放坡开挖过程中,围堰岛侧坡角处变形量不断增大,坡... 详细信息

以深中通道东人工岛土石围堰内部基坑三级放坡开挖工程为例,应用有限元分析放坡开挖对土石围堰岛壁的综合影响。结论如下:基坑内部降水后渗流主要发生在堰体底部,堰体渗流场较稳定;基坑放坡开挖过程中,围堰岛侧坡角处变形量不断增大,坡脚土体的水平变形促进了上方土体的隆起,最大变形出现于基坑底部;基坑开挖部分的法向有效应力呈层状分布,应力值随基坑的开挖而减小;基坑边坡稳定性随放坡级数的增加而有所下降。

关键词：土石围堰稳定性分析基坑开挖安全系数

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邻近既有桥梁的海域大面积筑岛填砂施工技术

水运工程 2023年第12期 165-170,197页

作者：祝阿龙侯禹辰罗风权卢金栋王浩然中铁隧道集团三处有限公司广东深圳518000 中铁隧道勘察设计研究院有限公司广东广州511458

针对临近既有桥梁结构的大面积填砂施工存在的效率低、控制变形难等问题,结合深中通道东人工岛工程,基于数值模拟确定了桥下填筑顺序及方法,阐述回填筑岛关键施工技术,并通过监测数据、拱淤扫测验证施工效果。结果表明,“桩内-砂被-横... 详细信息

针对临近既有桥梁结构的大面积填砂施工存在的效率低、控制变形难等问题,结合深中通道东人工岛工程,基于数值模拟确定了桥下填筑顺序及方法,阐述回填筑岛关键施工技术,并通过监测数据、拱淤扫测验证施工效果。结果表明,“桩内-砂被-横桥向左/右交替”回填原则结合分砂器等装置可将既有桥梁变形控制在±5 mm内,降低66.7%的拱淤量;堆载反压、反方向卸载的变形纠偏效果显著;回填砂工程量须重点考虑回填料密实、含泥量、岛壁滤层流失等因素,本工程试验段回填砂流失率为4.21%。

关键词：深中通道邻近既有桥梁大面积筑岛填砂

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汽车用轻量化铝合金板材温成形极限研究

汽车用轻量化铝合金板材温成形极限研究

作者：卢金栋大连理工大学

学位级别：硕士

现代汽车技术的三大发展主题为安全、节能、环保。为应对这一发展趋势,汽车轻量化技术应运而生,而车身材料的轻量化是推动汽车轻量化的关键。材料的成形性技术则是材料轻量化的一个重要课题。选用包括铝合金在内的新型轻质材料可实现减... 详细信息

现代汽车技术的三大发展主题为安全、节能、环保。为应对这一发展趋势,汽车轻量化技术应运而生,而车身材料的轻量化是推动汽车轻量化的关键。材料的成形性技术则是材料轻量化的一个重要课题。选用包括铝合金在内的新型轻质材料可实现减小汽车自身重量,以达到节能的目的。因此铝合金的成形技术具有广阔的技术发展和实际应用前景。铝合金具有较高的比强度、良好的耐蚀性、可焊性、可回收性;但其冷成形性能、塑性性能相对较差。提升成形温度可使其塑性提高、形变抗力降低,因此铝合金温成形技术应运而生。汽车车身用铝合金板材的温成形是一个涉及到热、力、微观等多参数耦合的非线性过程,其温冲压工艺的应用受到材料力学性能与微观组织结构、冲压工艺参数与模具形状设计等条件的限制。在金属板材的塑性成形中,成形极限图(Forming limit diagram-FLD)是判断其成形成功与否的一个重要判据。针对特定材料的FLD的实验获取方法比较复杂且如加载路径、应变速率、成形温度等的影响因素众多。尽管国内外诸多学者已对高强钢、铝合金等轻量化材料在室温下的FLD进行了大量的研究,然而,对铝合金板材在温成形条件下成形极限图的研究还鲜有涉及。有鉴于此,本文以汽车车身用轻量化6000系Al-Mg-Si合金为研究对象,围绕其在温成形温度范围内的材料本构关系、屈服准则及各向异性特性,对其温热成形极限图(TFLD, Thermal Forming Limit Diagram)的试验获取方法、理论预测及其在温成形条件下的有限元数值仿真和铝合金温冲压成形的界面热接触特性等进行了实验与理论研究。首先进行了25～400℃不同温度、两种不同应变速率下的6061-T6铝合金板材单向拉伸试验,获得了6061-T6铝合金板材在温成形温度范围内的热力特性,根据试验结果建立了考虑温度的6061-T6铝合金板材的塑性本构方程及各向异性屈服函数;继而通过半球形刚性凸模胀形试验法获得了6061-T6铝合金板材在温热状态下的成形极限图;以试验数据所得材料参数,基于M-K凹槽理论建立了理论预测的6061-T6铝合金板材温成形FLD;用有限元分析软件DYNAFORM建立了胀形试验的有限元模型,针对铝合金实际冲压成形的非等温情况,研究了6061-T6铝合金的模具板料界面换热;进行了铝合金U形模具的实际冲压试验,验证了FLD在板材冲压中的指导作用。

关键词：轻量化铝合金 6061-T6 温成形成形极限图

二元地层深基坑组合支护搭接部位变形分析及加强措施

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东北水利水电 2022年第2期40卷 42-47,72页

作者：王华强刁志刚卢金栋中铁隧道勘察设计研究院有限公司广东广州511458 中铁隧道局集团有限公司广东广州511458

解决采用不同刚度的两种支护结构变形协调,搭接部位的变形及加强方式问题,对深基坑组合支护方案的确定具有重要意义。文中结合工程实例的计算与监测,得出结论:对于采用刚度不同的支护形式进行组合支护时,刚性结构与柔性结构结合部位变... 详细信息

解决采用不同刚度的两种支护结构变形协调,搭接部位的变形及加强方式问题,对深基坑组合支护方案的确定具有重要意义。文中结合工程实例的计算与监测,得出结论:对于采用刚度不同的支护形式进行组合支护时,刚性结构与柔性结构结合部位变形协调对支撑轴力影响很大,可采用整体建模与分开建模相结合的方法来修正刚柔体系搭接过渡段的协调变形产生的附加内力,计算思路对类似工程有借鉴意义。

关键词：组合支护上柔下刚搭接变形分析深基坑

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热冲压钢板氧化行为对传热动力学性能的影响

吉林大学学报（工学版） 2013年第6期43卷 1551-1557页

作者：常颖李烨盈亮卢金栋唐行辉郭威大连理工大学工业装备结构分析国家重点实验室辽宁大连116024 大连理工大学汽车工程学院辽宁大连116024 吉林大学材料科学与工程学院长春130022

基于静态失重及金相测定法,获得了不同保温时间下典型热冲压钢板22MnB5的高温氧化规律,建立了适用于热冲压钢板氧化失重及厚度减薄的氧化回归方程;并将等效接触换热系数引入到考虑氧化脱碳层的热冲压换热反求数值计算模型中,研究了氧化... 详细信息

基于静态失重及金相测定法,获得了不同保温时间下典型热冲压钢板22MnB5的高温氧化规律,建立了适用于热冲压钢板氧化失重及厚度减薄的氧化回归方程;并将等效接触换热系数引入到考虑氧化脱碳层的热冲压换热反求数值计算模型中,研究了氧化行为对热冲压过程传热性能的影响规律,分析了氧化脱碳层厚度和载荷因素对等效接触换热系数的动力学影响。结果表明:在900℃加热条件下,保温开始阶段板料的氧化速率较高,4～5min后逐渐减缓。1.6mm冷轧热冲压钢板B1500HS最高单位面积氧化失重为0.471mg/mm2,最大减薄厚度为99.3μm,氧化脱碳层最大深度为87.0μm,氧化过程遵循抛物线规律,其氧化失重与减薄回归方程的复相关系数达0.95以上,拟合程度良好。等效接触换热系数与氧化层厚度的关系呈反比关系,并随界面载荷的增加而增大,氧化行为对热冲压过程传热动力学性能有重要影响作用。

关键词：金属材料热冲压 22MnB5 氧化行为接触换热系数传热动力学

热成形中材料热物性参数对Beck反算K_(IHTC)的影响

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哈尔滨工业大学学报 2015年第3期47卷 97-102页

作者：常颖卢金栋靳菲盈亮王斌王存宇赵坤民工业装备结构分析重点实验室(大连理工大学) 辽宁大连116024 大连理工大学汽车工程学院辽宁大连116024 钢铁研究总院特殊钢研究所北京100081

为探究22Mn B5钢板热冲区过程中影响换热强度因素、准确求解KIHTC,利用Beck反算法,准确求解热成形22Mn B5高强钢在冲压淬火过程中的界面换热系数KIHTC,并分析了模具和样件热物性参数的改变对KIHTC的影响.研究中利用自制圆台试验模型和... 详细信息

为探究22Mn B5钢板热冲区过程中影响换热强度因素、准确求解KIHTC,利用Beck反算法,准确求解热成形22Mn B5高强钢在冲压淬火过程中的界面换热系数KIHTC,并分析了模具和样件热物性参数的改变对KIHTC的影响.研究中利用自制圆台试验模型和自主开发的Beck反算法程序,分别通过选取不同模具材料(45号钢、H13钢)的方式和通过选用淬火过程中有马氏体相变的22Mn B5钢与无相变的AISI-304不锈钢对比的方式来分别研究模具热物性参数的改变和硼钢淬火马氏体相变过程热物性参数的改变对热成形工艺中KIHTC的影响.分析结果表明:22Mn B5钢样件与45号钢模具间的KIHTC要比与H13钢模具间的KIHTC大,其中导热系数的改变对KIHTC的改变起主导作用;马氏体相变的发生,对KIHTC产生正向增益的效果,且增益量约30.2%,同样,相变前后导热系数的差异对KIHTC的改变起主导作用.

关键词：热成形界面换热系数 Beck反算法热物性参数马氏体相变