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超、卸载作用下考虑接头影响的盾构管片承载性能研究

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北京交通大学学报 2024年第1期48卷 20-31页

作者：胡梦豪石钰锋蒋亚龙黄展军张荣锋顾大均华东交通大学土木建筑学院南昌330013 华东交通大学江西建筑设计院有限公司南昌330013 南昌轨道交通集团有限公司南昌330199 中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司杭州311122 中国铁路南昌局集团有限公司南昌330009

地表堆载或侧方开挖卸载易诱发盾构隧道病害,影响施工及运营安全.现有研究难以综合定量评价超、卸载作用下盾构隧道的承载性能,其数值模型大多仅考虑环向或纵向接头的单一影响,将接头等效为切向及法向弹簧,难以考虑接头的非线性,或是直... 详细信息

地表堆载或侧方开挖卸载易诱发盾构隧道病害,影响施工及运营安全.现有研究难以综合定量评价超、卸载作用下盾构隧道的承载性能,其数值模型大多仅考虑环向或纵向接头的单一影响,将接头等效为切向及法向弹簧,难以考虑接头的非线性,或是直接将螺栓嵌入混凝土中,忽略螺栓预紧力的承载贡献,接头精细化程度不足.为此,建立考虑环、纵向接头的盾构隧道精细化数值模型,对顶部超载和侧方卸载工况作用下结构的受力特性和承载性能展开分析,获取不同工况下结构的承载极限及相应的变形阈值,并利用足尺试验验证了数值模型的可行性.研究结果表明:本文数值计算结果与足尺试验吻合良好,二者椭圆度变形差异小于10%;计算精度较仅考虑环向接头影响时提高约6%,较未考虑接头影响时(均质圆环)提高约30%,可实现盾构管片结构变形过程及损伤演化的动态模拟;盾构隧道有一定的富余承载力,当隧道上方超载达138 kPa或侧方压力卸载达26.3%时,结构相应的椭圆度分别为27.4‰和22.1‰,结构达到正常服役的极限状态,当隧道超出正常服役极限状态后,接头塑性铰逐步成型,结构软化并逐渐失效,接缝张开及管片错台也急剧上升;隧道侧方压力卸载达26.3%后,其接缝张开及管片错台曲线不再光滑,侧压卸载超36.8%后,曲线的起伏波动更为明显,隧道侧方卸载过程中结构受力响应更为复杂、敏感.

关键词：盾构管片数值模拟超载卸载足尺试验接头

不同因素导致的差异沉降对盾构隧道受力特性影响研究

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铁道科学与工程学报 2024年第4期21卷 1521-1532页

作者：石钰锋胡梦豪周宇航黄大维黄展军陈焕然华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013 华东交通大学江西建筑设计院有限公司江西南昌330013 南昌轨道交通集团有限公司江西南昌330199

盾构隧道在下卧地层软硬突变、局部堆载等因素影响下易产生不均匀沉降,可能诱发管片环间错台、螺栓断裂和接缝渗水等病害,危及隧道安全。然而,现有试验研究在隧道模型上多将纵向接头简化处理,难以反映盾构隧道纵向受力变形特性,对于隧... 详细信息

盾构隧道在下卧地层软硬突变、局部堆载等因素影响下易产生不均匀沉降,可能诱发管片环间错台、螺栓断裂和接缝渗水等病害,危及隧道安全。然而,现有试验研究在隧道模型上多将纵向接头简化处理,难以反映盾构隧道纵向受力变形特性,对于隧道下卧软硬突变地层等工况的模拟也较为缺乏。为此,提出一种可同时模拟抗拉、抗弯刚度的“弹簧+螺栓型”接头,并以此接头制作可满足纵向力学性能相似的隧道模型,对盾构隧道进行下卧软硬突变、局部堆载等工况下的模型试验,进一步探明不同因素导致的差异沉降对盾构隧道的影响机理,并采用数值模拟验证了试验的可行性。研究结果表明:1)较单一地层而言,隧道下卧软硬突变时纵向沉降曲线呈现明显的非线性,其隧道沉降及差异沉降最值显著增大,软土侧隧道沉降较硬土侧更为显著,最大沉降、沉降差均出现在突变区软土侧衬砌处;2)下卧地层突变导致隧道横向收敛变形在纵向上分布不均,使软土侧衬砌收敛变形减小,硬土侧衬砌收敛变形显著增大;3)局部堆载对管片弯矩分布影响较小,对弯矩最值影响较大;4)下卧软土区隧道结构内力分布明显变异,隧道衬砌正弯矩区域显著增大,负弯矩区域略有减小,且弯矩最值提升显著。因此针对软硬突变地层,必要时在硬土侧隧道可采用粘钢法等方法提升衬砌横向刚度,以控制其收敛变形;软土侧隧道建议对管片进行螺栓复紧,并加强接缝防水,以减小下卧地层弱化对隧道结构产生的不利影响。

关键词：盾构隧道模型试验等效刚度差异沉降纵向接头

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沉管隧道新型剪力杆组合结构的抗剪应用研究

中国公路学报 2024年第3期37卷 356-370页

作者：叶亮陈鸿禹海涛陈正杰张巍张乐乐广州地铁设计研究院股份有限公司广东广州510010 上海市隧道工程轨道交通设计研究院上海200235 同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 碧桂园控股有限公司广东佛山528312 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200082

为了提高节段接头施工效率和沉管隧道预制化水平,改善现有节段接头连接方案存在的接头截面利用率低、中埋式止水带安装困难、工效低和剪力键浇筑质量差等突出问题,提出以新型钢剪力杆组合结构替代传统剪力键的节段接头连接方案。通过开... 详细信息

为了提高节段接头施工效率和沉管隧道预制化水平,改善现有节段接头连接方案存在的接头截面利用率低、中埋式止水带安装困难、工效低和剪力键浇筑质量差等突出问题,提出以新型钢剪力杆组合结构替代传统剪力键的节段接头连接方案。通过开展剪力杆组合结构单杆、多杆剪切试验,测量剪切荷载、接头相对错动、钢套筒应变和钢筋应力,研究其抗剪性能。以大连湾海底沉管隧道工程为依托,基于材料塑性损伤本构模型,考虑节段接头的细部构造,根据剪力杆组合结构剪切试验对数值仿真方法的有效性进行验证。利用数值模拟研究了节段接头水平向、竖直向剪切,绕横轴、竖轴弯曲的变形规律和破坏特征,进一步建立三维仿真模型,研究剪力杆组合结构在大连湾海底沉管隧道工程中的工作情况。研究结果表明:剪力杆组合结构的失效由剪力杆的剪断破坏控制,破坏延性特征明显。剪力杆破坏荷载-位移关系可以分为弹性、塑性加强和塑性破坏3个阶段。接头存在间隙时,剪力杆组合结构破坏屈服特征明显。剪切试验数值结果与现场试验结果吻合良好。节段接头数值试验揭示,在剪切、弯曲作用下接头破坏过程较为复杂,且均呈现出阶段性特征。基于接头损伤分析,提出了节段接头位移安全评价指标。对控制工况下的三维全长数值模型的节段接头计算位移指标进行安全评价,评价结果显示,剪力杆组合结构适用于大连湾海底沉管隧道工程并具有良好的经济性。

关键词：隧道工程沉管隧道剪切试验抗剪性能剪力杆节段接头剪力键

“生长型”大学校园分期规划建设的研究与实践——以聊城大学东昌学院新校区建设设计项目为例

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城市建筑 2024年第4期21卷 143-149页

作者：祝军祥同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

文章在探讨“生长型”大学校园理念的背景下,以建设完成的聊城大学东昌学院新校区规划设计项目为例,深入研究校园的功能布局、道路交通、景观规划、建筑空间等层面的分期规划方法和策略,提炼出适用于“生长型”大学校园的实践经验,从而... 详细信息

文章在探讨“生长型”大学校园理念的背景下,以建设完成的聊城大学东昌学院新校区规划设计项目为例,深入研究校园的功能布局、道路交通、景观规划、建筑空间等层面的分期规划方法和策略,提炼出适用于“生长型”大学校园的实践经验,从而为促进校园的灵活性、可持续性发展提供思路,以适应不断变化的学科发展、教育需求和社会环境。

关键词：生长型大学校园分期规划建设聊城大学东昌学院新校区校园功能布局校园道路交通体系

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基于结构应力法的钢桥顶板-U肋双面焊连接疲劳性能评估

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建筑钢结构进展 2024年

作者：聂斌王定全孙丽明罗程巍成都交通投资集团有限公司同济大学建筑设计研究院有限公司上海大学力学与工程科学学院

正交异性钢桥面板虽具备轻质高强等优点，但其疲劳问题突出，其中顶板-U肋纵向连接焊缝是疲劳裂纹主要发生部位之一。在提高顶板-U肋连接疲劳性能方面，新型双面焊构造细节通过改善几何构造，能有效改变主导疲劳失效模式。为进一步明确... 详细信息

正交异性钢桥面板虽具备轻质高强等优点，但其疲劳问题突出，其中顶板-U肋纵向连接焊缝是疲劳裂纹主要发生部位之一。在提高顶板-U肋连接疲劳性能方面，新型双面焊构造细节通过改善几何构造，能有效改变主导疲劳失效模式。为进一步明确主导疲劳模式迁移问题，采用ABAQUS软件建立实体板壳耦合模型并通过DLOAD子程序实现疲劳车辆移动加载，基于结构应力法对单、双面焊连接进行了比较分析并针对双面焊连接进行参数分析。基于实桥的参数分析结果表明，顶板厚度对所关注位置处的结构应力影响最大，但不会改变疲劳破坏模式，内外焊缝的焊根和焊趾处的结构应力随顶板厚度增加均明显降低。双面焊的疲劳失效模式与内外焊缝尺寸均相关，外焊缝尺寸应控制在一定范围，对于所研究的基本连接构造，其疲劳模式迁移临界尺寸约为10 mm。内焊缝能够降低原单面焊焊根处结构应力，临界尺寸约为3 mm。

关键词：正交异性钢桥面板结构应力法双面焊参数分析疲劳破坏模式迁移

铁路线下式站房候车空间光环境品质提升研究与实践——以福厦铁路福州南站为例

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城市建筑 2024年第4期21卷 174-178页

作者：王凯夫周超姜睿涵袁果同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

线下式站房是将候车空间置于铁路轨道线的下方,受到上部轨道线路遮挡,下方候车空间难以有充足的自然采光。文章以福州南站作为特定研究对象,抓住光环境设计如何影响人的感受和行为这条主线,探讨如何利用光环境设计方法和技术提升线下式... 详细信息

线下式站房是将候车空间置于铁路轨道线的下方,受到上部轨道线路遮挡,下方候车空间难以有充足的自然采光。文章以福州南站作为特定研究对象,抓住光环境设计如何影响人的感受和行为这条主线,探讨如何利用光环境设计方法和技术提升线下式候车大厅的空间品质和旅客体验。

关键词：线下式站房光环境主观评价实验

现代综合医院设计要点分析——以南昌大学第二附属医院鹰潭医院为例

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中国建筑装饰装修 2024年第6期 125-127页

作者：李小洋同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

随着我国医疗卫生事业蓬勃发展,人民群众对高质量医疗服务的诉求日益强烈。在该背景下,科学、合理设计现代综合医院显得尤为重要。南昌大学第二附属医院鹰潭医院项目是研究者实际参与的项目。该项目将建成一所集医疗、教学、科研、预防... 详细信息

随着我国医疗卫生事业蓬勃发展,人民群众对高质量医疗服务的诉求日益强烈。在该背景下,科学、合理设计现代综合医院显得尤为重要。南昌大学第二附属医院鹰潭医院项目是研究者实际参与的项目。该项目将建成一所集医疗、教学、科研、预防保健于一体的三级甲等综合医院。该文以南昌大学第二附属医院鹰潭医院为研究对象,分别从规划设计、功能布局、流线组织等角度出发,探讨现代综合医院设计要点,以期为同类型项目设计提供借鉴。

关键词：现代综合医院设计要点交通组织建筑设计

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轨道交通控制中心建筑机电一体化设计

城市建设理论研究(电子版) 2024年第15期 181-183页

作者：谢凡同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

本文以苏州轨道交通建筑控制中心的具体项目为例，探讨了轨道交通控制中心建筑机电一体化设计的要点和意义。轨道交通控制中心的建筑特征，包括建筑功能的综合性和机电工艺的复杂性。本文详细阐述了建筑机电一体化设计的要点，包括管线... 详细信息

本文以苏州轨道交通建筑控制中心的具体项目为例，探讨了轨道交通控制中心建筑机电一体化设计的要点和意义。轨道交通控制中心的建筑特征，包括建筑功能的综合性和机电工艺的复杂性。本文详细阐述了建筑机电一体化设计的要点，包括管线与空间一体化、风口与外立面一体化以及OCC、NCC大厅的一体化设计。最后，论文探讨了建筑机电一体化设计的意义：合理的机电一体化设计可以提高控制中心的运行效率，使工作人员更加便捷地获取信息并快速响应各种运营和事件；同时，机电一体化设计还能提升空间的品质和城市形象，为人们提供一个舒适宜人的工作环境。

关键词：轨道交通控制中心建筑机电一体化运行效率空间品质城市形象

与古为新:融合传统工艺与现代建构的石制建筑场所塑造

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当代建筑 2024年第4期 142-144页

作者：肖顺顺同济大学建筑设计研究院(集团)有限公司

本文以平潭高铁中心站综合交通枢纽及高铁中心站站前城市综合体为研究对象,通过实地调查、走访匠人和查阅文献等方式,对石制建筑的当代建构进行研究,创造出具有地域文化和建筑美学特征的石头厝建筑群,以期对石制建筑的保护与更新提供可... 详细信息

本文以平潭高铁中心站综合交通枢纽及高铁中心站站前城市综合体为研究对象,通过实地调查、走访匠人和查阅文献等方式,对石制建筑的当代建构进行研究,创造出具有地域文化和建筑美学特征的石头厝建筑群,以期对石制建筑的保护与更新提供可被推广的技术支撑,同时为相似类型的项目提供一种设计思路。

关键词：石材传统建造当代建构场所塑造