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基坑开挖对临近地铁隧道影响的两阶段分析方法 被引量：240
1
作者 张治国 张孟喜 王卫东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期2085-2092,共8页
城市高层建筑施工中进行基坑开挖必然引起周围地层移动,从而造成临近地铁隧道纵向不均匀沉降,最终对地铁正常运营产生严重影响。针对目前该领域存在的三维有限元建模复杂及计算耗时的缺点,考虑基坑开挖引起的坑底和四周坑壁土体同时卸... 城市高层建筑施工中进行基坑开挖必然引起周围地层移动,从而造成临近地铁隧道纵向不均匀沉降,最终对地铁正常运营产生严重影响。针对目前该领域存在的三维有限元建模复杂及计算耗时的缺点,考虑基坑开挖引起的坑底和四周坑壁土体同时卸荷产生的影响,提出了基坑开挖对临近地铁隧道纵向变形影响的两阶段分析方法。首先计算基坑开挖作用在地铁隧道上的附加荷载,然后基于Winkler地基模型建立地铁隧道纵向变形影响的基本微分方程,根据Galerkin方法将该方程转换为一维有限元方程进行计算,同时研究了不同隧道埋深、距离基坑开挖现场远近、不同地基土质和不同隧道外径等因素对隧道纵向变形的影响。结合大型三维有限元数值模拟以及现场实测数据将计算结果进行了对比,得到较好的一致性。成果可为合理制定基坑开挖对临近地铁隧道的保护措施提供一定的理论依据。 展开更多
关键词 基坑开挖 地铁隧道 纵向变形 GALERKIN方法 两阶段分析方法
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邻近开挖对既有软土隧道的影响 被引量：136
2
作者 张治国 黄茂松 王卫东 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期1373-1380,共8页
采用两阶段分析方法,提出了邻近开挖对既有软土隧道纵向受力变形影响的简化计算方法。针对软土隧道开挖情况,第1阶段采用Loganathan和Poulos提出的解析解计算开挖引起的土体自由位移场;针对基坑开挖情况,第1阶段根据Mindlin理论解计算... 采用两阶段分析方法,提出了邻近开挖对既有软土隧道纵向受力变形影响的简化计算方法。针对软土隧道开挖情况,第1阶段采用Loganathan和Poulos提出的解析解计算开挖引起的土体自由位移场;针对基坑开挖情况,第1阶段根据Mindlin理论解计算邻近荷载作用引起隧道的附加应力;第2阶段基于Winkler地基模型将既有隧道视为弹性地基无限长梁,将土体自由位移或附加应力施加于隧道,并建立求解该问题的纵向变形方程,从而得到隧道纵向位移和内力的计算表达式。结合离心模型试验结果和工程实例进行分析,验证了方法的有效性。研究成果可为合理制定邻近施工对软土隧道的保护措施提供依据。 展开更多
关键词 软土隧道 邻近开挖 纵向变形 两阶段分析法 WINKLER地基模型
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盾构隧道纵向变形性态研究分析 被引量：104
3
作者 黄宏伟 臧小龙 《地下空间》 CSCD 2002年第3期244-251,280,共9页
随着城市地铁和市政工程建设的发展 ,由于软土隧道发生过量的不均匀纵向变形对隧道内力、变形及正常运营的影响日渐突出。本文以盾构法隧道为基础 ,结合工程实例 ,对软土盾构隧道纵向变形和结构性态进行讨论 ,介绍了盾构隧道纵向变形的... 随着城市地铁和市政工程建设的发展 ,由于软土隧道发生过量的不均匀纵向变形对隧道内力、变形及正常运营的影响日渐突出。本文以盾构法隧道为基础 ,结合工程实例 ,对软土盾构隧道纵向变形和结构性态进行讨论 ,介绍了盾构隧道纵向变形的影响因素 ,重点分析了土性不均匀与荷载变化两大主要因素对隧道纵向变形的影响 ,最后给出了具有一定指导意义的结论。 展开更多
关键词 盾构隧道 纵向变形 土性
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地面新施工荷载对临近地铁隧道纵向变形的影响分析研究 被引量：97
4
作者 戴宏伟 陈仁朋 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期312-316,共5页
城市建设的开展和城市用地的紧张,使得地铁隧道附近往往布置新的建筑,对临近地铁隧道产生不利的影响。建立了地面新施工荷载对地铁隧道的影响分析计算模型,并采用有限差分法进行了求解。研究了荷载位置、隧道埋深、隧道直径以及不同土... 城市建设的开展和城市用地的紧张,使得地铁隧道附近往往布置新的建筑,对临近地铁隧道产生不利的影响。建立了地面新施工荷载对地铁隧道的影响分析计算模型,并采用有限差分法进行了求解。研究了荷载位置、隧道埋深、隧道直径以及不同土质对隧道沉降和内力的影响。成果可以为地铁隧道的保护提供一定的依据。 展开更多
关键词 施工荷载 地铁隧道 有限差分法 纵向变形
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基坑开挖对邻近隧道纵向位移影响的计算方法 被引量：70
5
作者 姜兆华 张永兴 《土木建筑与环境工程》 CSCD 北大核心 2013年第1期7-11,39,共6页
基坑开挖卸荷会对邻近隧道产生影响,因此有必要对隧道的变形进行预测,确保隧道正常运行。针对目前计算模型的分析方法未考虑基坑壁应力卸荷对隧道位移的影响,以及有限元分析过程较为复杂繁琐,提出采用Mindlin解计算基坑壁与坑底卸荷的... 基坑开挖卸荷会对邻近隧道产生影响,因此有必要对隧道的变形进行预测,确保隧道正常运行。针对目前计算模型的分析方法未考虑基坑壁应力卸荷对隧道位移的影响,以及有限元分析过程较为复杂繁琐,提出采用Mindlin解计算基坑壁与坑底卸荷的附加应力。然后将隧道结构视为弹性地基无限长梁,将开挖引起的附加应力施加于隧道结构上,建立隧道结构纵向变形方程,从而得到隧道位移及内力的计算公式。最后,将计算方法与数值模拟算例、工程实测进行对比分析,计算结果与其较为吻合。 展开更多
关键词 基坑开挖 邻近隧道 纵向变形 MINDLIN解 弹性地基梁
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考虑隧道剪切效应的基坑开挖对邻近隧道纵向变形分析 被引量：60
6
作者 梁荣柱 林存刚 +1 位作者 夏唐代 吴世明 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第1期223-233,共11页
基坑施工将打破周围地层已平衡的应力场,引起应力释放,对既有下卧地铁隧道产生不利的影响。针对既有研究的不足,提出考虑隧道剪切效应的基坑开挖对下卧隧道影响的解析解。既有隧道简化为搁置于Winkler地基上的Timoshenko梁。通过两阶段... 基坑施工将打破周围地层已平衡的应力场,引起应力释放,对既有下卧地铁隧道产生不利的影响。针对既有研究的不足,提出考虑隧道剪切效应的基坑开挖对下卧隧道影响的解析解。既有隧道简化为搁置于Winkler地基上的Timoshenko梁。通过两阶段分析法,考虑基坑卸荷作用下已建隧道的响应。首先基于Timoshenko梁理论,建立考虑隧道剪切效应的隧道纵向变形微分方程,然后将由Mindlin弹性解计算得到附加荷载施加于既有隧道上,最后通过有限差分法得到在附加荷载作用下隧道的纵向变形解答。收集3个已发表工程实例的实测数据,并与本文方法及Euler-Bernoulli梁法的计算结果进行对比分析,发现实测结果与2种方法得计算结果有较好的一致性。然而,在内力分析上,相对比于本文方法,Euler-Bernoulli梁法明显高估基坑卸荷引起的隧道弯矩与剪力。由于本文方法可有效模拟既有隧道剪切效应,因而可进一步给出1在卸荷作用下隧道管片间错台量。研究成果可为合理预测邻近基坑施工对既有隧道的影响提供一定的理论支持。 展开更多
关键词 隧道工程 既有隧道 基坑开挖 TIMOSHENKO梁 纵向变形 剪切效应
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大断面黄土隧道变形特征分析 被引量：60
7
作者 扈世民 张顶立 +2 位作者 郭婷 杨秀仁 苏洁 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第8期117-122,共6页
以兰渝铁路大断面黄土隧道为工程背景,采用三维数值模拟结合现场试验,对台阶法施工中围岩深部变形特征进行分析;研究围岩纵向变形规律并预测先期位移;研究预留核心土对围岩变形的控制效果。结果表明:围岩拱部竖向位移弱化较慢,而边墙水... 以兰渝铁路大断面黄土隧道为工程背景,采用三维数值模拟结合现场试验,对台阶法施工中围岩深部变形特征进行分析;研究围岩纵向变形规律并预测先期位移;研究预留核心土对围岩变形的控制效果。结果表明:围岩拱部竖向位移弱化较慢,而边墙水平位移弱化较快,水平收敛普遍小于拱顶沉降;隧道纵向先期位移约占总位移的31%～38%,预留核心土可有效控制围岩纵向变形;纵向位移与围岩弹性模量成反比,Hoek曲线与数值计算结果较接近,特别是掌子面前方较好吻合,数值计算先期位移占总位移的33%;预留核心土有效降低掌子面的临空范围,有利掌子面稳定;核心土适宜预留长度为2R/3(R为隧道换算半径);数值计算和实测的围岩变形规律基本一致。 展开更多
关键词 大断面 黄土隧道 纵向变形 三维数值模拟
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盾构隧道掘进引起上方已建隧道的纵向变形研究 被引量：58
8
作者 张冬梅 宗翔 黄宏伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第9期2659-2666,共8页
城市地铁隧道施工中经常遇到新建隧道下穿上方已建隧道的例子,如何提前预测已建隧道的纵向变形是目前工程界普遍关心的问题。基于能够考虑土体变形连续性的Kerr地基梁理论,分别将已建隧道简化为欧拉伯努利梁和铁木辛柯梁,将新建隧道对... 城市地铁隧道施工中经常遇到新建隧道下穿上方已建隧道的例子,如何提前预测已建隧道的纵向变形是目前工程界普遍关心的问题。基于能够考虑土体变形连续性的Kerr地基梁理论,分别将已建隧道简化为欧拉伯努利梁和铁木辛柯梁,将新建隧道对已建隧道的作用简化为高斯分布荷载,建立了新建隧道施工对上方已建隧道影响的解析分析方法;并利用离心机试验结果进行了验证。分析了地层损失率、荷载形状参数和隧道与土体相对抗弯刚度对已建隧道纵向变形的影响。探讨了隧道剪切刚度对隧道纵向变形的影响。研究发现,当隧道剪切刚度趋于无穷大时,Kerr地基上的铁木辛柯梁退化为欧拉伯努利梁;对于抗弯刚度较大的隧道(如抗弯刚度大于7.54×106kN·m2),Kerr地基梁具有较好的适用性;已建隧道的剪切刚度对其纵向变形何纵向曲率产生显著影响;当隧道等效剪切刚度有效系数≤1/4时,必须考虑隧道剪切刚度对隧道纵向变形的影响。将所提分析方法应用于上海盾构隧道穿越工程中,并与现场实测结果进行对比,验证了方法的合理性。 展开更多
关键词 盾构掘进 Kerr地基模型 纵向变形 剪切刚度
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盾构法隧道的纵向刚度计算方法 被引量：39
9
作者 田敬学 张庆贺 《中国市政工程》 2001年第3期35-37,共3页
为进行盾构法隧道的纵向变形与内力分析 ,对“等效连续梁模型”进行了深化 ,提出了盾构法隧道纵向拉压刚度与弯曲刚度的计算方法。并将此方法应用于上海市地铁二号线区间隧道的计算 ,为设计提供理论依据。
关键词 盾构法 隧道 等效连续梁模型 等效刚度 纵向变形
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基坑开挖诱发下卧盾构隧道纵向非线性变形研究 被引量：28
10
作者 康成 叶超 +3 位作者 梁荣柱 孙廉威 方宇翔 吴文兵 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期2341-2350,共10页
目前预测基坑开挖诱发下卧盾构隧道纵向变形的简化计算方法大多采用弹性地基模型考虑隧道–地基的相互作用,无法进一步反映土体非线性变形特征。通过引入非线性Pasternak地基模型考虑隧道–地基的非线性相互作用,推导得到基坑卸载下盾... 目前预测基坑开挖诱发下卧盾构隧道纵向变形的简化计算方法大多采用弹性地基模型考虑隧道–地基的相互作用,无法进一步反映土体非线性变形特征。通过引入非线性Pasternak地基模型考虑隧道–地基的非线性相互作用,推导得到基坑卸载下盾构隧道纵向变形控制微分方程。通过有限差分法将隧道纵向变形控制微分方程转化为矩阵–向量形式,利用牛顿迭代法求解得到基坑卸载下盾构隧道纵向变形的数值解答。通过与三维有限元算例和2个工程案例进行对比分析,验证所提方法的合理性和适用性。研究表明:当基坑开挖引起盾构隧道纵向隆起量较小时,基于Winkler和Pasternak弹性地基模型的简化计算方法与所提方法均能较好地预测隧道纵向隆起位移量;而当基坑开挖引起盾构隧道纵向隆起位移较大时,基于Winkler和Pasternak弹性地基模型的简化计算方法明显低估盾构隧道的隆起量,而采用非线性Pasternak地基模型预测计算方法则提供更加可靠的预测结果。 展开更多
关键词 土力学 基坑开挖 既有隧道 非线性地基模型 理论解析 竖向变形
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断层破碎带内隧道纵向受荷特征和变形分析 被引量：28
11
作者 颉永斌 董建华 《中国公路学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第11期211-224,共14页
为了探究断层破碎带处隧道沿纵向的变形和受力特征,首先基于筒仓理论和地层应力分布特征,考虑断层破碎带的几何特征和围岩特性,建立了断层破碎带内隧道纵向荷载简化计算模型,并利用应力传递原理进行了求解;其次将隧道简化为破碎带纵向... 为了探究断层破碎带处隧道沿纵向的变形和受力特征,首先基于筒仓理论和地层应力分布特征,考虑断层破碎带的几何特征和围岩特性,建立了断层破碎带内隧道纵向荷载简化计算模型,并利用应力传递原理进行了求解;其次将隧道简化为破碎带纵向荷载作用下的弹性地基梁,利用有限差分理论计算了破碎带纵向荷载作用下的隧道变形和受力特征。开展了相应的数值模拟和室内模型试验,结合试验数据和数值计算结果对理论模型进行了验证,并分析了埋深、破碎带宽度和倾角变化对隧道纵向变形和受力的影响。结果表明:①埋深越大,破碎带内纵向荷载越大,但纵向荷载的增长速率越小,隧道在上下盘与破碎带交界面附近的剪力和弯矩差值越小;②破碎带宽度越大,纵向荷载整体越大,隧道在上下盘与破碎带交界面附近的剪力和弯矩差值越大,最大变形位置越接近于下盘和破碎带交界面;③破碎带倾角越大,纵向荷载越接近于均布,上下盘和破碎带交界面附近变形和受力越趋于对称。 展开更多
关键词 隧道工程 断层破碎带 模型试验 纵向变形 应力传递原理 数值模拟
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刚性管线纵向应变计算及安全评价 被引量：24
12
作者 李兴高 王霆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第12期3299-3302,3306,共5页
随着地铁建设的快速发展,地铁施工中邻近管线的安全评价是一项亟待解决的关键技术问题。在地层移动基本规律认识的基础上,提出了一种经验或半经验的刚性管线纵向应变计算及安全评价方法。该方法可应用于快速评估管线的潜在损害,具体的... 随着地铁建设的快速发展,地铁施工中邻近管线的安全评价是一项亟待解决的关键技术问题。在地层移动基本规律认识的基础上,提出了一种经验或半经验的刚性管线纵向应变计算及安全评价方法。该方法可应用于快速评估管线的潜在损害,具体的管线细节一般不予考虑,涉及的参数少,更易于工程应用。该方法尤其适用于没有足够资料或者特殊敏感的条件下,需要采用保守估计的情况。 展开更多
关键词 刚性管线安全评价 纵向变形 地铁施工 简便方法
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越江盾构隧道纵向变形曲率与管环渗漏的关系 被引量：24
13
作者 周宁 袁勇 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期1446-1451,1501,共7页
分析了三次样条插值法在越江隧道纵向变形曲线拟合中的适用性与计算方法,应用三次样条插值对越江盾构隧道纵向变形曲线进行了拟合,并通过曲线拟合方程计算了隧道全长纵向的变形曲率.应用越江隧道纵向结构分析模型计算了隧道不同纵向变... 分析了三次样条插值法在越江隧道纵向变形曲线拟合中的适用性与计算方法,应用三次样条插值对越江盾构隧道纵向变形曲线进行了拟合,并通过曲线拟合方程计算了隧道全长纵向的变形曲率.应用越江隧道纵向结构分析模型计算了隧道不同纵向变形临界状态下的纵向变形曲率与环缝张开量的关系,并通过与越江隧道渗漏现场检测结果的分析对比,对越江隧道纵向变形曲率与管环渗漏间的相关性进行了评价.研究表明:与地铁隧道相比,越江隧道曲率半径的限值要求可适当放宽.越江隧道纵向变形曲率半径小于2407.1m、环缝张开量大于3 mm时,隧道发生渗漏的概率较大.越江隧道纵向变形曲率半径小于1256.8 m、环缝张开量大于6mm时,环缝密封止水措施失效,隧道可能会出现较严重的渗水漏泥现象. 展开更多
关键词 越江隧道 纵向变形 曲率半径 环缝张开量 管环渗漏
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砂卵石地层盾构近距离侧穿匝道桥桩变形研究 被引量：20
14
作者 漆伟强 匡亚洲 +2 位作者 杨志勇 陈霞飞 彭澍 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第S2期679-687,793,共10页
近年来,地下空间开发所带来的环境问题受到广泛关注,其中隧道穿越既有建筑和桥梁基础的近接施工问题尤为突出。本文针对北京地铁16号线垂直下穿肖家河立交B、C匝道桥,利用FIAC3D进行盾构侧穿桩基数值模拟,研究了盾构掘进过程中桩基产生... 近年来,地下空间开发所带来的环境问题受到广泛关注,其中隧道穿越既有建筑和桥梁基础的近接施工问题尤为突出。本文针对北京地铁16号线垂直下穿肖家河立交B、C匝道桥,利用FIAC3D进行盾构侧穿桩基数值模拟,研究了盾构掘进过程中桩基产生的横向变形、纵向变形、以及开挖完成后的桩基沉降规律,并结合墩柱实测沉降数据对侧穿桥桩的保护措施进行研究。结果表明:砂卵石地层盾构侧穿引起桩的变形主要由正向推力和侧向挤压力造成,主要影响范围在距桩前后各12 m;桩顶沉降普遍大于横向和纵向变形,刀盘穿过桩基后,桩顶沉降曲线斜率加剧,呈陡降趋势;在影响范围内采用隧道全周深孔注浆,有效地减小了桩基沉降,并将其控制在允许值内。研究结果为保证盾构安全穿越、防止匝道桥沉降过大提供了重要的理论依据。 展开更多
关键词 近距离侧穿 横向变形 纵向变形 桩基沉降 深孔注浆
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正交下穿施工对上部既有隧道安全的影响研究 被引量：20
15
作者 白海卫 何海健 李玲 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2014年第2期434-440,共7页
本文首先对新建隧道下穿上部既有地铁隧道的类型进行了划分,对此类工程既有隧道的变形特征进行了总结。进而,在假定隧道正交下穿施工引起的地层沉降槽符合高斯曲线、既有隧道与周边地层的变形趋势一致的基础上,基于弹性地基梁模型,推导... 本文首先对新建隧道下穿上部既有地铁隧道的类型进行了划分,对此类工程既有隧道的变形特征进行了总结。进而,在假定隧道正交下穿施工引起的地层沉降槽符合高斯曲线、既有隧道与周边地层的变形趋势一致的基础上,基于弹性地基梁模型,推导了计算既有隧道受新建隧道垂直下穿施工影响而产生的纵向沉降曲线表达式、纵向应力计算公式以及既有隧道所能承受的极限沉降表达式。形成了定量评价新建隧道垂直下穿施工对上部既有地铁隧道纵向变形和内力影响的理论计算方法和思路。通过与具体工程实例监测结果的对比分析,上述方法所得计算结果与实测值吻合较好,可以满足工程使用要求,对今后类似工程的设计和施工很有借鉴意义。 展开更多
关键词 隧道 下穿施工 纵向变形 内力 影响
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风和随机车流下悬索桥伸缩缝纵向变形 被引量：19
16
作者 李光玲 韩万水 +2 位作者 陈笑 许昕 刘修平 《交通运输工程学报》 EI CSCD 北大核心 2019年第5期21-32,共12页
为动态仿真与评估运营阶段风和随机车流联合作用下大跨钢桁悬索桥伸缩缝纵向变形,建立了风-随机车流-钢桁悬索桥分析系统;基于已有单主梁风-车-桥耦合振动分析系统,引入弹簧单元模拟伸缩缝,并从车-桥耦合关系和钢桁梁横断面风荷载精细... 为动态仿真与评估运营阶段风和随机车流联合作用下大跨钢桁悬索桥伸缩缝纵向变形,建立了风-随机车流-钢桁悬索桥分析系统;基于已有单主梁风-车-桥耦合振动分析系统,引入弹簧单元模拟伸缩缝,并从车-桥耦合关系和钢桁梁横断面风荷载精细化加载2个方面将分析系统从单主梁提升为梁格法;基于监测数据仿真重现了交通流荷载,采用建立的分析系统计算了一座典型大跨钢桁悬索桥伸缩缝在随机车流作用下的动态位移时程响应,获取并验证了累计位移与交通流质量的相关关系;以滑动支承耐磨材料厚度为评估指标确定了伸缩缝累计位移临界值,评估了伸缩缝的正常工作寿命;在不同风速和随机车流作用下对伸缩缝纵向变形性能进行了参数敏感性分析。分析结果表明:伸缩缝在随机车流作用下的时位移极值远小于设计允许伸缩范围-880~880 mm;伸缩缝累计位移与其对应时段内的交通流荷载具有正相关性;在风与随机车流联合作用下,风速小于15 m·s^-1时,影响伸缩缝纵向变形的主要荷载因素为随机车流,风速大于15 m·s^-1时,主要荷载因素为风荷载;伸缩缝时位移极值与时累计位移随风速的增大均呈增大趋势;当风速增大至20 m·s^-1时,风荷载产生的伸缩缝纵向变形近似为车流荷载下的2倍;建立的风-随机车流-钢桁悬索桥分析系统可为运营荷载下伸缩缝纵向变形的动态仿真与性能评估提供数值分析平台。 展开更多
关键词 桥梁工程 伸缩缝 纵向变形 仿真 风-随机车流-钢桁悬索桥分析系统 时位移极值 累计位移 寿命评估
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地铁盾构隧道近距离上穿既有线路纵向变形计算方法 被引量：18
17
作者 刘维正 戴晓亚 +2 位作者 孙康 艾国平 雷涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第3期831-842,共12页
针对新建地铁盾构隧道近距离上穿施工引发运营地铁线路不均匀变形问题,将既有线盾构管片视为一系列位于Pasternak基础上由拉伸弹簧、压缩弹簧和剪切弹簧连接的弹性地基短梁,考虑了管片间转动效应和剪切效应以及管片与土体相互作用,建立... 针对新建地铁盾构隧道近距离上穿施工引发运营地铁线路不均匀变形问题,将既有线盾构管片视为一系列位于Pasternak基础上由拉伸弹簧、压缩弹簧和剪切弹簧连接的弹性地基短梁,考虑了管片间转动效应和剪切效应以及管片与土体相互作用,建立了基于Mindlin理论的新建盾构隧道施工引起的附加应力以及基于最小势能原理的既有隧道纵向变形的计算方法。结合实测数据与已有方法对比,验证了方法的适用性,并根据工程实例,采用该方法对影响纵向变形的管片连接、土体力学参数、新线与既有线相对位置参数及加固效果进行了分析。结果表明:新建隧道施工至上穿部位时摩擦力f和注浆压力p对既有隧道变形影响较大,穿越既有隧道后纵向变形主要受卸荷附加应力F影响;随着管片间剪切刚度ks、抗拉刚度k T增大,既有线路隆起变形减小,其中ks影响相对较大,工程中可从增强ks和kT的角度控制隧道变形;环形支撑加固措施能有效控制既有线纵向变形,且环间距1.5 m、交叉点左右各3~5环可取得良好效果。 展开更多
关键词 上穿施工 既有地铁隧道 纵向变形 计算方法 加固措施
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盾构隧道纵向变形附加内力的壳-弹簧-接触模型数值分析 被引量：17
18
作者 苏宗贤 何川 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2015年第6期70-76,共7页
盾构隧道装配式管片结构的纵向变形力学机理较为复杂,同时由于与地层相互作用,其纵向所受荷载值往往难以明确,而国内外目前常用的纵向弹性地基梁模型和三维均质壳体模型均不能直接计算出管片附加内力、接头螺栓受力和接缝张开量等结果... 盾构隧道装配式管片结构的纵向变形力学机理较为复杂,同时由于与地层相互作用,其纵向所受荷载值往往难以明确,而国内外目前常用的纵向弹性地基梁模型和三维均质壳体模型均不能直接计算出管片附加内力、接头螺栓受力和接缝张开量等结果。文章基于有限元构建纵向壳-弹簧-接触模型,采用强制位移法对盾构隧道发生纵向变形后的三维结构附加内力和变形进行分析。结果表明,盾构隧道的纵向变形不但会产生纵向附加内力,还会产生一定量的横断面变形和横向附加内力;结构在纵向上会出现主要受弯区域和主要受剪区域;在纵向螺栓内力较大处附近的混凝土还会出现应力集中。 展开更多
关键词 盾构隧道 纵向变形 附加内力 壳-弹簧-接触模型
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地面堆载诱发下既有盾构隧道纵向变形的解析解 被引量：15
19
作者 张勇 马金荣 +1 位作者 陶祥令 李阳 《隧道建设（中英文）》 北大核心 2020年第1期66-74,共9页
为研究地面堆载作用对既有盾构隧道纵向变形的不利影响,将既有盾构隧道简化为置于Pasternak地基上的Timoshenko梁(定义为T-P模型),通过理论推导得到考虑盾构隧道剪切效应和地基剪切刚度的地面堆载诱发下,既有盾构隧道纵向变形的解析解... 为研究地面堆载作用对既有盾构隧道纵向变形的不利影响,将既有盾构隧道简化为置于Pasternak地基上的Timoshenko梁(定义为T-P模型),通过理论推导得到考虑盾构隧道剪切效应和地基剪切刚度的地面堆载诱发下,既有盾构隧道纵向变形的解析解。研究结果表明:1)与其他模型计算结果相比,在实测数据的最大值附近,T-P理论模型计算结果与实测数据更为吻合,从而验证该模型的可靠性。2)在隧道纵向变形计算上,T-P模型相比常用Euler-Bernoulli梁模型计算结果较大,而稍小于T-W模型计算结果,更接近实际监测数据;在内力计算上,Euler-Bernoulli梁模型计算结果较大,常用的EB-W模型弯矩、剪力最大值均为T-P模型的1.3倍。3)随着隧道与堆载中心水平距离的增大,隧道竖向变形减小;提高土层弹性模量以及隧道等效抗弯刚度可以有效减少隧道竖向变形;当等效剪切刚度超过一定数值后,隧道变形趋于稳定。 展开更多
关键词 盾构隧道 地面堆载 纵向变形 T-P模型 剪切效应 解析解
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基坑开挖对既有公路隧道的影响分析和保护措施 被引量：15
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作者 丁祖德 计霞飞 +1 位作者 张博 任志华 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期107-115,共9页
昆明轨道交通某地铁车站基坑开挖上跨某高速公路隧道,基坑坑底距隧道拱顶的最小距离为8.0 m,基坑南侧为高陡边坡,环境复杂,施工风险大。为研究基坑开挖对下卧大跨公路隧道结构的影响,提出了考虑土中残余应力和基坑支护结构影响的附加应... 昆明轨道交通某地铁车站基坑开挖上跨某高速公路隧道,基坑坑底距隧道拱顶的最小距离为8.0 m,基坑南侧为高陡边坡,环境复杂,施工风险大。为研究基坑开挖对下卧大跨公路隧道结构的影响,提出了考虑土中残余应力和基坑支护结构影响的附加应力计算方法,建立了隧道隆起变形分析的解析计算模型和三维数值模拟验证模型,分别计算了无隧道保护措施、采取地层加固、同时采取地层加固和抗拔桩3种不同工况,研究不同保护措施下隧道附加变形和附加内力的大小、分布形态及其变形控制效果,并与实测结果进行了对比分析。结果表明:隧道附加变形的解析解和数值模拟结果接近,且与实测值吻合较好。基坑开挖对下方公路隧道的影响大,导致隧道出现不均匀纵向隆起变形并明显改变隧道结构受力大小和分布形态,影响范围约4~5倍基坑开挖宽度。注浆加固措施对控制隧道隆起变形和附加内力的效果明显,而设置抗拔桩的效果稍弱。隧道保护措施的改变对隧道结构内力分布形态的影响小。 展开更多
关键词 隧道工程 基坑开挖 附加应力 纵向变形 保护措施
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