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双连拱钢波纹板涵洞受力变形特征

长安大学学报（自然科学版） 2022年第2期42卷 10-21页

作者：冯冀蒙虞龙平李佳丁晓琦张蕉张俊儒西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁隧道集团一处有限公司重庆401123

为了明晰双连拱钢波纹板涵洞与其他涵洞形式的变形特征差异,先采用数值模拟的方法,对比并排圆形钢波纹板涵洞、双连拱钢波纹板涵洞在填土荷载作用下的变形及应力分布规律,得到双连拱混凝土基座钢波纹板涵洞受力变形特征,并通过对依托工... 详细信息

为了明晰双连拱钢波纹板涵洞与其他涵洞形式的变形特征差异,先采用数值模拟的方法,对比并排圆形钢波纹板涵洞、双连拱钢波纹板涵洞在填土荷载作用下的变形及应力分布规律,得到双连拱混凝土基座钢波纹板涵洞受力变形特征,并通过对依托工程钢波纹板环向应力随填土高度的现场测试,进行对比验证。结果表明:由于混凝土基座的限位作用,变形量远小于圆形钢波纹板涵洞,应看作是刚性结构,不宜采用环向压力理论的极限状态法进行安全检算;其轴力由拱顶向两侧拱脚逐渐增加,拱脚部位的数值是最小的,轴力数值大于圆形钢波纹板涵洞;拱顶部位弯矩方向向洞内,拱腰以下弯矩方向向洞外,弯矩数值小于圆形钢波纹板涵洞。除此之外,钢波纹板的变形及应力分布规律整体上是一致的,验证了数值计算的正确性,但受螺栓连接造成结构刚度不连续及施工填土压实度不足的影响,双连拱混凝土基座钢波纹板涵洞易出现应力集中现象,拱顶及拱腰部位是最不利位置,涵洞的整体安全性显著降低。建议双连拱钢波纹板涵洞施工中需要特别注意螺栓连接的施工质量及填土压实度,以保证涵洞结构的填土施工安全。

关键词：道路工程双连拱混凝土基座钢波纹板涵洞受力变形特征不均匀填土数值模拟现场实测

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隧道复杂结构受力变形特征及加固效果研究

公路 2023年第8期68卷 406-410页

作者：汪勤民何国辉汪飞中国公路工程咨询集团有限公司北京市100089

以公路隧道主洞与车行横通道交叉结构为研究对象,基于有限元数值方法建立了隧道主洞与车行横通道交叉结构计算模型,模拟分析了隧道主洞与车行横通道交叉部位受力变形特征及支护结构加固效果。计算结果表明:隧道主洞与车行横通道交叉部... 详细信息

以公路隧道主洞与车行横通道交叉结构为研究对象,基于有限元数值方法建立了隧道主洞与车行横通道交叉结构计算模型,模拟分析了隧道主洞与车行横通道交叉部位受力变形特征及支护结构加固效果。计算结果表明:隧道主洞与车行横通道交叉部位围岩压力、衬砌结构弯矩显著增大,基于隧道围岩压力变化确定影响范围为车行横通道两侧40 m;设置车行横通道后,隧道拱顶竖向变形沿隧道走向明显增大,增大值约占无车行横通道时隧道拱顶沉降量的27.47%;加强支护结构强度可有效减小交叉段不利影响。上述研究结果可为公路隧道主洞与车行横通道复杂连接部位设计、施工提供参考。

关键词：隧道工程车行横通道交叉结构受力变形特征

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铁路隧道斜穿滑坡体受力变形特征三维分析

铁道工程学报 2017年第1期34卷 16-22页

作者：王雷沈远白朝能长安大学西安710064 中铁西安勘察设计研究院有限责任公司西安710054

研究目的:在工程实践中,因选线空间及线型条件受到限制,铁路隧道必须穿越滑坡体并将隧道洞门设置于滑坡上。目前已有的研究大多基于理论上的二维模型分析,而对于隧道–滑坡体斜交情形,建立真三维模型能更真实地反映隧道与滑坡体的相互... 详细信息

研究目的:在工程实践中,因选线空间及线型条件受到限制,铁路隧道必须穿越滑坡体并将隧道洞门设置于滑坡上。目前已有的研究大多基于理论上的二维模型分析,而对于隧道–滑坡体斜交情形,建立真三维模型能更真实地反映隧道与滑坡体的相互作用和结构受力变形特征。本文以甘钟铁路洛阳村隧道改线工程右嘴头隧道进口滑坡治理项目为背景,应用MIDAS GTS有限元计算软件建立滑坡、抗滑桩、隧道三维空间模型,模拟抗滑桩施工、路基及隧道洞身开挖支护施工过程。从数值计算结果中提取各施工步骤抗滑桩、隧道结构的受力变形数据,研究铁路隧道斜向穿越滑坡体时的受力变形特征,以及隧道洞身开挖对滑坡稳定的影响过程。研究结论:(1)隧道洞身在滑体和滑床中的受力特征分别表现为偏压和围压;(2)隧道结构纵向变形主要位于滑带附近隧道结构;(3)当隧道洞身开挖完全进入滑床段时,对滑坡的稳定及抗滑桩受力影响逐渐消失。

关键词：铁路隧道滑坡三维受力变形特征

采动效应下条带煤柱动态受力变形特征模拟研究

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煤矿安全 2018年第8期49卷 243-246页

作者：王文博孙传平胡大冲山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590 山东科技大学矿山灾害预防控制省部共建国家重点实验室培育基地山东青岛266510

根据岱庄煤矿具体的工程开采条件,利用数值模拟对动态开采中条带煤柱的受力变形进行分析。条带煤柱在动态开采中,距离煤柱边缘4 m的部位出现应力峰值且随工作面推进经历出现→消失→再出现的过程,煤柱的受力增长速度经历慢→快→慢的过... 详细信息

根据岱庄煤矿具体的工程开采条件,利用数值模拟对动态开采中条带煤柱的受力变形进行分析。条带煤柱在动态开采中,距离煤柱边缘4 m的部位出现应力峰值且随工作面推进经历出现→消失→再出现的过程,煤柱的受力增长速度经历慢→快→慢的过程。条带煤柱的屈服破坏宽度为6 m。将条带煤柱的变形过程分为4个阶段:缓慢压缩阶段、急速扩张阶段、减速过渡阶段、平衡稳定阶段。急速扩张阶段完成总变形量的40%~60%,是条带煤柱主要变形阶段,且煤柱内的峰值应力会对横向变形产生很大影响,横向变形的变形速率出现拐点。

关键词：条带煤柱采动效应受力变形特征数值模拟变形速率

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城市排污管道的受力变形特征研究

城市排污管道的受力变形特征研究

作者：鞠海明西安建筑科技大学

学位级别：硕士

随着国家经济的快速发展，市政地下管道的应用越来越广泛，其中城市排污管道在整个城市市政管网中占有重要的低位。本文在研究地下管道基本计算理论和方法的基础上，对城市排污管道的受力状态及变形特征进行了详细的分析计算，得出了一... 详细信息

随着国家经济的快速发展，市政地下管道的应用越来越广泛，其中城市排污管道在整个城市市政管网中占有重要的低位。本文在研究地下管道基本计算理论和方法的基础上，对城市排污管道的受力状态及变形特征进行了详细的分析计算，得出了一些有益于城市排污管道设计与施工的初步结论。本文的主要工作内容包括以下几个方面：（1）对管周土压力的常用计算方法及理论进行了简要的阐述，并对本文有限元分析所用软件Plaxis进行了较为详细的介绍。（2）对软土地区城市地下管道受力性状进行有限元分析，从管道埋深、管径、地下水位、管顶覆土刚度、界面折减系数等影响因素分别对地下管道周围径向应力进行分析，得出各因素对管道土压力的影响规律。同时对管道侧向土压力进行了计算分析，将结果与现行规范计算结果进行对比，提出适合软土地区地下管道侧向土压力的计算方法，其方法与有限元结果有较好的拟合。（3）对于广东省东莞市沙田镇市政管网工程进行了简要的介绍，分析了工程中的一类管道的管周土压力分布规律，并对该排污管道在雨水淡季及雨季对管周土压力的影响分别作了分析对比，得出雨季对管道周围土压力的影响规律。（4）将数值分析结果与理论计算结果进行对比，从中找出适合本文所针对工程地区的管顶土压力的计算方法。（5）根据以上的分析和理论计算，得出软土地区地下管道的变形与破坏规律，为市政工程提供参考建议。

关键词：城市排污管道受力变形特征有限元分析径向应力侧向土压力

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铁路隧道斜穿滑坡体受力变形特征三维分析

铁路隧道斜穿滑坡体受力变形特征三维分析

中国铁道学会铁道工程分会工程地质与路基专业委员会第25...

作者：王雷沈远白朝能中铁西安勘察设计研究院有限责任公司

在工程实践中,因选线空间及线型条件受到限制,铁路隧道必须穿越滑坡体并将隧道洞门设置于滑坡上。以甘钟铁路洛阳村隧道改线工程右嘴头隧道进口滑坡治理项目为背景,应用MIDASGTS有限元计算软件建立滑坡、抗滑桩、隧道三维空间模型,模拟... 详细信息

在工程实践中,因选线空间及线型条件受到限制,铁路隧道必须穿越滑坡体并将隧道洞门设置于滑坡上。以甘钟铁路洛阳村隧道改线工程右嘴头隧道进口滑坡治理项目为背景,应用MIDASGTS有限元计算软件建立滑坡、抗滑桩、隧道三维空间模型,模拟抗滑桩施工、路基及隧道洞身开挖支护施工过程。从数值计算结果中提取各施工步骤抗滑桩、隧道结构的受力变形数据,研究铁路隧道斜向穿越滑坡体时的受力变形特征,以及隧道洞身开挖对滑坡稳定的影响过程。研究结果表明:（1）隧道洞身在滑体和滑床中的受力特征分别表现为偏压和围压;（2）隧道结构纵向变形主要位于滑带附近隧道结构;（3）隧道洞身开挖完全进入滑束段时对滑坡的稳定及抗滑桩受力影响逐渐消失。

关键词：铁路隧道滑坡三维受力变形特征

来源： cnki会议评论

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小净距隧道穿越滑坡体受力变形特征三维分析

低碳世界 2017年第26期7卷 210-211页

作者：张辉尹红郑长远沈远湖南省地质矿产勘查开发局四一三队湖南常德415000 中铁西安勘察设计研究院陕西西安710054

在工程实践中,应用MIDASGTS有限元计算软件建立滑坡、抗滑桩、隧道三维空间模型,模拟抗滑桩施工、路基及隧道洞身开挖支护施工过程。从数值计算结果中提取各施工步骤抗滑桩、隧道结构的受力变形数据,研究小净距隧道隧道穿越滑坡体时的... 详细信息

在工程实践中,应用MIDASGTS有限元计算软件建立滑坡、抗滑桩、隧道三维空间模型,模拟抗滑桩施工、路基及隧道洞身开挖支护施工过程。从数值计算结果中提取各施工步骤抗滑桩、隧道结构的受力变形数据,研究小净距隧道隧道穿越滑坡体时的受力变形特征,以及隧道洞身开挖对滑坡稳定的影响过程。

关键词：小净距隧道滑坡三维受力变形特征

高填方路堤下钢波纹管涵受力与变形特征离心模型试验

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公路交通科技 2020年第10期37卷 74-82页

作者：杨晓华李嘉璐李斌张莎莎长安大学公路学院陕西西安710064

为探明高填方路堤下钢波纹管涵结构的受力性状与变形规律,采用离心模型试验的方法,研究了不同路堤填筑高度、与路堤主线夹角及涵管直径对钢波纹管涵轴向、环向受力及变形特征的影响。研究结果表明:在钢波纹管涵涵顶、涵侧及涵底不同测... 详细信息

为探明高填方路堤下钢波纹管涵结构的受力性状与变形规律,采用离心模型试验的方法,研究了不同路堤填筑高度、与路堤主线夹角及涵管直径对钢波纹管涵轴向、环向受力及变形特征的影响。研究结果表明:在钢波纹管涵涵顶、涵侧及涵底不同测点位置处,波峰(或波谷)的轴向应力与环向应力呈拉、压相反的变化规律,波峰的轴向应力(或环向应力)和波谷的轴向应力(或环向应力)亦呈拉、压相反的变化规律,原型工况下钢波纹管涵的最大拉、压应力分别为59.85 MPa和-59.06 MPa,涵管尚处于弹性受力阶段,满足设计使用要求;钢波纹管涵各测点的轴向、环向应力均随其与路堤主线夹角的增大呈缓慢增大的趋势,夹角从30°增大到90°时,最大拉、压应力分别增长了25.90%和30.57%;涵管直径的变化对钢波纹管涵各测点应力影响非常明显,当涵管直径由3.0 m增大到4.4 m时,最大拉、压应力分别增长了55.05%和63.49%;各测点应力随路堤填筑高度的增加呈线性变化趋势,当路堤填筑高度由14 m增加到16,20 m时,钢波纹管涵各测点最大拉应力分别是原型工况下的1.21倍、1.40倍,最大压应力分别是原型工况下的1.08倍、1.23倍;当路堤填筑高度为26 m时,钢波纹管涵的拉、压应力与应变最大值分别为251.89,-302.65 MPa和1199.49με,-1441.17με,涵管进入屈服状态。

关键词：道路工程受力变形特征离心模型试验钢波纹管涵高填方

综合管廊大角度斜穿地裂缝的变形及受力特征研究

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西安建筑科技大学学报（自然科学版） 2019年第6期51卷 825-832页

作者：王启耀卢刚刚张亚国胡志平王少卿长安大学建筑工程学院陕西西安710061

根据西安地裂缝的分布特征和活动方式,结合综合管廊规划情况,采用有限元软件ABAQUS建立以70°大角度斜穿地裂缝的双舱综合管廊模型,研究分析了在活动地裂缝环境下管廊的受力变形特征.计算结果表明,管廊结构除产生较大的纵向弯曲变形外,... 详细信息

根据西安地裂缝的分布特征和活动方式,结合综合管廊规划情况,采用有限元软件ABAQUS建立以70°大角度斜穿地裂缝的双舱综合管廊模型,研究分析了在活动地裂缝环境下管廊的受力变形特征.计算结果表明,管廊结构除产生较大的纵向弯曲变形外,还伴随有横向剪切变形和扭转变形;在活动地裂缝作用下,管廊在上盘85 m和下盘80 m内纵向应力变化显著,但这一显著变化范围不随地裂缝活动而变化;剪应力在地裂缝段最大,并呈“V”形变化趋势,而在上、下盘段表现出先增大后减小的变化特征;管廊底部脱空区开始出现于上盘近地裂缝处,并不断向上盘远端扩展.因此在结构设计时,应适当提高地裂缝两侧管廊结构的抗弯、抗剪承载力及裂缝宽度要求或采取分段设缝、设置柔性接头等措施.

关键词：综合管廊地裂缝脱空区受力变形特征