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作者：王袁硕西南交通大学

学位级别：硕士

发展城市地下物流是满足物流发展,缓解货运交通问题,改善城市生态的一种新途径。地下物流将城市中的部分货物转移到地下管道和隧道,可以有效缓解交通堵塞,提高货运效率,节约土地与其他资源,减少环境污染和交通事故。本文研究内容主要面... 详细信息

发展城市地下物流是满足物流发展,缓解货运交通问题,改善城市生态的一种新途径。地下物流将城市中的部分货物转移到地下管道和隧道,可以有效缓解交通堵塞,提高货运效率,节约土地与其他资源,减少环境污染和交通事故。本文研究内容主要面向一个采用1 m内径管道的地下物流系统,该地下物流系统采用轮轨运输,管道内部安装有上下两层特制钢轨可实现内部轨道小车双向通行,最高速度约10 m/s,因此轨道小车仅设置一系悬挂。为了有效避免轨道小车的运行碰壁并限制其过大振动,对管道以及管道内部的轨道进行了几何偏差限值的研究。1.对上述小型物流系统的总体建设方案进行分析研究。比选了不同非开挖方案,选择施工偏差较小的顶管法进行管道施工。分析顶管法施工工艺,从顶管施工所需的工作井尺寸及结构可靠性上说明了改造工作井作为物流系统的中转站与仓储间的可行性;对管道内部的轨道安装方案进行了研究,比选了不同安装方案。对轨道小车正常运行的条件进行分析,给出确定管道以及轨道几何偏差限值的基本要求。2.对管道铺设的几何偏差限值进行研究。基于内部空间较为局促,管道内部易发生碰撞事故的特点,在保证轨道小车安全行驶的情况下,对管道铺设的水平轴线、管底高程以及相邻管间错口给出了偏差限值。给出了相应的顶管偏差检测方案,并对轨道小车的偏移提出了要求。3.对轨道的几何偏差限值进行研究。由于管道内部空间较小,准轨铁路钢轨与车轮无法直接应用于本课题中,为此对管道内部铺设的钢轨踏面以及轨道小车车轮踏面廓形进行初步设计;对轨道小车悬挂系数进行了初步优选。借鉴准轨铁路的理论技术及管控方法,对管内600 mm窄轨轨道进行研究。为了保证轨道小车在10 m/s的运输速度下安全平稳行驶,基于车体振动加速度响应以及位移响应对轨道偏差提出了分级限值。为后续施工提供理论参考信息。4.为了对轨道几何偏差进行控制,对高低轨向检测原理进行了研究,初步设计了轨道检测方案用于获取轨道静态几何参数。与现有文献的检测方案进行了对比验证,初步验证了方案的可行性。

关键词：地下物流顶管法轨道不平顺管道偏差检测

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预应力混凝土小箱梁腹板裂缝成因机理分析

预应力混凝土小箱梁腹板裂缝成因机理分析

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作者：赵呈涛长安大学

学位级别：硕士

预应力混凝土小箱梁以其自重轻、抗扭强度大等特点被广泛应用到现在桥梁的建设之中，但施工以及运营过程中小箱梁会出现不同类型裂缝,其中小箱梁沿预应力管道方向延伸的腹板纵向裂缝十分严重。本文利用现场观测以及有限元分析的方法，... 详细信息

预应力混凝土小箱梁以其自重轻、抗扭强度大等特点被广泛应用到现在桥梁的建设之中，但施工以及运营过程中小箱梁会出现不同类型裂缝,其中小箱梁沿预应力管道方向延伸的腹板纵向裂缝十分严重。本文利用现场观测以及有限元分析的方法，针对此类裂缝的成因机理进行分析研究: 1)文中通对现场腹板裂缝外观参数观测分析，详细统计工程实例中出现的小箱梁腹板裂缝的长度、宽度、深度以及具体位置形式，在裂缝外观统计中对小箱梁裂缝周围区域的混凝土强度以及碳化深度进行实际测量，结合小箱梁腹板裂缝统计结果对腹板纵向裂缝成因进行初步分析。 2)结合实际预应力混凝土小箱梁模型，利用midas2012建立空间有限元模型，对五跨连续小箱梁在张拉架设至运营阶段的腹板应力场进行全面分析。考虑整体施工过程中腹板预应力束、顶板负弯矩束对腹板应力影响，并模拟分析小箱梁可能出现的收缩徐变、支座沉降、移动荷载以及温度效应对腹板应力的影响，研究结果表明：在预应力张拉、温度效应、支座沉降以及收缩徐变的影响下，腹板主拉应力均小于1MPa，移动荷载作用下腹板最大主拉应力为1.47MPa，均不会对腹板纵向开裂产生直接影响。 3)在对小箱梁结构整体分析之后，利用大型通用有限元程序ANSYS建立实体模型，对小箱梁腹板局部可能出现的影响参数进行分析研究。针对预应力管道局部偏差、腹板厚度变化以及普通钢筋配置等因素对腹板影响进行有限元模拟，从而对腹板纵向裂缝成因机理进行分析研究。研究结果表明：预应力局部偏差即会对腹板主拉应力产生极大影响，腹板预应力管道局部偏差2cm，预应力张拉时产生的径向力即会使小箱梁腹板产生纵向裂缝。腹板厚度的减小2cm会使腹板纵向裂缝的开裂荷载减小，极易产生纵向裂缝。腹板普通纵向钢筋以及箍筋的合理布置对开裂荷载影响较小，但抑制对裂缝深度、宽度发展。结构采用的海工混凝土水化速度快、水化热大、配合比不当等对腹板纵向裂缝均有较小影响。 4)并利用本文观测以及研究结果，针对小箱梁纵向裂缝控制措施提出合理建议。

关键词：桥梁工程小箱梁腹板纵向裂缝管道偏差有限元

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预应力效应对小箱梁纵向开裂影响分析

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广西科技大学学报 2024年第2期35卷 48-55页

作者：殷若诚李伟钊黄雪松温天昊广西科技大学土木建筑工程学院广西柳州545006

公路装配式预应力混凝土小箱梁纵向开裂问题较为普遍,纵向裂缝会严重影响结构安全及耐久性能,甚至降低桥梁结构承载力。本文以30 m装配式小箱梁为分析对象,根据后张法预应力对小箱梁梁体的作用机理,采用有限元软件ANSYS并基于等效荷载法... 详细信息

公路装配式预应力混凝土小箱梁纵向开裂问题较为普遍,纵向裂缝会严重影响结构安全及耐久性能,甚至降低桥梁结构承载力。本文以30 m装配式小箱梁为分析对象,根据后张法预应力对小箱梁梁体的作用机理,采用有限元软件ANSYS并基于等效荷载法,对预应力钢束张拉过程作用于小箱梁梁体的端部锚固力、曲线段径向力、管道偏差力等3种荷载引起的梁体竖向应力进行仿真分析。结果表明:端部锚固力引起的混凝土局部承压区竖向拉应力最大,达到1.503 MPa,发生在距梁端1.5 m附近截面;曲线段径向力引起的梁体竖向拉应力较小,可忽略其对纵向开裂的影响;在规范允许的施工误差范围±1 cm内,管道偏差力引起的梁体竖向拉应力介于0.610~3.250 MPa之间,可能导致梁体纵向开裂。

关键词：混凝土小箱梁纵向裂缝预应力管道偏差

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