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海底隧道修建中的关键问题
被引量:
122
1
作者
王梦恕
皇甫明
《建筑科学与工程学报》
CAS
2005年第4期1-4,共4页
结合厦门东通道海底隧道工程,对海底隧道最小岩石覆盖层厚度、水压力设计值的确定,衬砌结构断面优化与防排水方案,穿越海底不良地质段(断层、溶槽)的施工措施及服务隧道设置的必要性问题进行了分析。提出应从围岩稳定性和隧道涌水量的...
结合厦门东通道海底隧道工程,对海底隧道最小岩石覆盖层厚度、水压力设计值的确定,衬砌结构断面优化与防排水方案,穿越海底不良地质段(断层、溶槽)的施工措施及服务隧道设置的必要性问题进行了分析。提出应从围岩稳定性和隧道涌水量的大小综合考虑最小岩石覆盖层厚度;采用限量排放的防排水方案对海底隧道较为适宜;施工中可采用注浆和冻结法穿越海底的不良地质段;设置服务隧道有利于隧道施工和运营管理。
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关键词
岩石覆盖层厚度
水压力设计值
衬砌断面优化
防排水设计
服务隧道
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职称材料
北方灌区混凝土衬砌渠道断面优化及参数分析
被引量:
16
2
作者
刘东
胡宇祥
+1 位作者
付强
李天霄
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第20期107-114,共8页
人工明渠是中国北方灌区采用的主要输水方式。合理的渠道断面参数计算是水利计算中的重要环节。因此,合理的模型与较高精度的计算方法是求解渠道断面的关键。然而传统灌区混凝土衬砌渠道断面优化设计仅从最优水力断面角度出发,考虑单一...
人工明渠是中国北方灌区采用的主要输水方式。合理的渠道断面参数计算是水利计算中的重要环节。因此,合理的模型与较高精度的计算方法是求解渠道断面的关键。然而传统灌区混凝土衬砌渠道断面优化设计仅从最优水力断面角度出发,考虑单一水力要素,而忽视了渠道冻胀安全以及工程造价的问题。该文建立了以最优水力断面、工程造价最小为目标,满足混凝土衬砌渠道冻胀要求的数学模型。根据模型非线性的特点,利用自适应粒子群优化算法,对混凝土衬砌渠道梯形断面结构进行优化,选用自适应粒子群算法可以很好地克服算法陷入局部最优解的问题。建立的模型将混凝土衬砌量与工程占地最小作为目标函数优化。优化结果在最佳水力断面基础上,满足边坡稳定与工程量最小。最后将模型应用于黑龙江依兰县倭肯河灌区学兴干渠,分析了渠道边坡系数、渠底宽和渠道水深对目标函数的影响规律。优化结果表明,模型计算所得渠道工程占地减小1.5%,混凝土衬砌量减小1.8%。各个参数中,边坡系数对目标函数影响较大。混凝土衬砌厚度由土壤性质、冻结力大小所决定。该研究成果为提高寒区混凝土防渗渠道优化设计水平及灌区运行效益提供了理论依据。
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关键词
渠道
模型
优化
自适应粒子群算法
衬砌渠道
断面优化
冻胀破坏
数学模型
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职称材料
大跨海底铁路隧道断面受力特点及优化建议
3
作者
罗士瑾
王文正
+4 位作者
毛优达
凌学鹏
唐铭蔚
刘大刚
毛升
《铁道建筑技术》
2023年第4期48-51,88,共5页
以甬舟铁路金塘海底铁路隧道矿山法施工段为依托,选其深埋段Ⅳ_(b)型衬砌参数,采用荷载-结构模型,基于内力分布特点研究仰拱加深、拱脚加厚及仰拱加深+加厚拱脚3种方案下的断面优化效果。结果表明,仰拱加深0.5 m可使断面弯矩分布更加均...
以甬舟铁路金塘海底铁路隧道矿山法施工段为依托,选其深埋段Ⅳ_(b)型衬砌参数,采用荷载-结构模型,基于内力分布特点研究仰拱加深、拱脚加厚及仰拱加深+加厚拱脚3种方案下的断面优化效果。结果表明,仰拱加深0.5 m可使断面弯矩分布更加均匀,可改善各关键节点安全性能并将衬砌可承受的最大水压由拱顶以上6 m提升至38 m;拱脚段加厚0.3 m对结构弯矩分布、底鼓挠度大小及整体安全系数的提升效果较小,可承受极限水压为拱顶以上23 m;仰拱加深0.5 m+拱脚加厚0.3 m优化方案与仰拱加深0.5 m方案优化效果大体一致,故建议断面优化优先考虑仰拱加深措施。
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关键词
海底铁路隧道
衬砌
荷载-结构模型
受力特点
断面优化
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职称材料
断层破碎带隧道衬砌仰拱优化设计
被引量:
1
4
作者
何聪
余大龙
邱月
《高速铁路技术》
2017年第3期52-57,共6页
文章以某山岭隧道为研究背景,针对隧道穿越断层破碎带时,拱部二次衬砌浇筑完成后仰拱出现大量涌水,需进行仰拱下挖的断面优化问题,采用温度比拟法,快速计算衬砌结构的外水压力,并研究在该水压下,不同仰拱和过渡圆弧曲率组合对衬砌内力...
文章以某山岭隧道为研究背景,针对隧道穿越断层破碎带时,拱部二次衬砌浇筑完成后仰拱出现大量涌水,需进行仰拱下挖的断面优化问题,采用温度比拟法,快速计算衬砌结构的外水压力,并研究在该水压下,不同仰拱和过渡圆弧曲率组合对衬砌内力的影响,计算断面的安全系数,选择合理的结构优化方案。结果表明:(1)断层破碎带的存在会影响围岩渗流场的分布,使断层附近的衬砌外水压力大幅上升;(2)随着过渡圆弧与仰拱半径之比R*的增大,断面形式由马蹄形逐渐向圆形过渡,衬砌的弯矩值和轴力值降低,尤其是仰拱和拱脚的弯矩值降低显著,断面的弯矩分布更为均匀,结构的受力状态得到改善,安全系数增大。(3)当R*=0.5时,衬砌正负弯矩分布较为均匀,断面最小安全系数达到2.65,且继续增大R*对安全系数的提高已不明显。因此,结合造价、工期等因素,选取R*=0.5为本工程最佳断面优化方案。
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关键词
断层破碎带
温度比拟法
衬砌外水压力
断面优化
仰拱曲率
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职称材料
南京地铁三号线隧道衬砌结构断面优化研究
被引量:
2
5
作者
张亮亮
《土工基础》
2014年第2期43-46,共4页
以南京地铁三号线滨江路站~五塘村站矿山法区间为例,采用有限元结构分析软件,取最不利荷载组合,分析了隧道复合式衬砌结构的受力特征。结果表明,通过对隧道仰拱结构断面尺寸进行优化,即隧道边墙到仰拱顺接过度部分宜采用较小半径...
以南京地铁三号线滨江路站~五塘村站矿山法区间为例,采用有限元结构分析软件,取最不利荷载组合,分析了隧道复合式衬砌结构的受力特征。结果表明,通过对隧道仰拱结构断面尺寸进行优化,即隧道边墙到仰拱顺接过度部分宜采用较小半径圆弧设计,可满足最不利水头下结构受力要求,以避免仰拱二衬受高水头作用而隆起的风险,且增加费用不大。
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关键词
南京地铁
矿山法隧道
复合式衬砌
断面优化
数值计算
原文传递
基于影响线的内支撑系统截面优化设计
被引量:
1
6
作者
周平槐
杨学林
《建筑结构》
CSCD
北大核心
2017年第6期80-85,共6页
当基坑工程施工场地紧张时,基坑内支撑常设置运土车行走路线作为施工栈桥。移动荷载作用下的内支撑系统进行优化设计前必须先确定最大截面内力。以实际基坑工程为背景,利用软件ANSYS的APDL实现影响线的计算,比较各跨关键部位的内力,然...
当基坑工程施工场地紧张时,基坑内支撑常设置运土车行走路线作为施工栈桥。移动荷载作用下的内支撑系统进行优化设计前必须先确定最大截面内力。以实际基坑工程为背景,利用软件ANSYS的APDL实现影响线的计算,比较各跨关键部位的内力,然后得到最大截面内力及相应出现的位置,以及该最不利位置对应的内力影响线和相应荷载作用位置。对于对称支撑系统,可先分析一跨作用移动荷载时的内力影响线,然后根据对称性确定另一跨移动荷载的作用位置,以及相应两跨均作用移动荷载时对应的最大截面内力。本研究也可供移动荷载下逆作基坑中楼盖结构复核承载力参考。
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关键词
内支撑系统
影响线
ANSYS
APDL
截面优化
最不利位置
原文传递
矿井通风系统节能减阻研究
被引量:
4
7
作者
李晓刚
王湘桂
胡永泉
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019年第4期185-188,共4页
随着采矿设备的快速发展,矿井机械化程度越来越高,矿山年用电量也在不断增加。根据生产系统特点,用电环节主要包括提升、排水、通风、压风自救等系统。统计资料表明,矿井通风系统耗电量约占全矿总用电量的1/3左右。风机的输入功率主要...
随着采矿设备的快速发展,矿井机械化程度越来越高,矿山年用电量也在不断增加。根据生产系统特点,用电环节主要包括提升、排水、通风、压风自救等系统。统计资料表明,矿井通风系统耗电量约占全矿总用电量的1/3左右。风机的输入功率主要消耗于总进风线路、采区网路、总回风线路中。所以,做好矿井通风系统节能减阻,应从以上三个方面综合考虑。针对某矿通风系统阻力分布特点,以经济断面法为研究手段,通过经济技术比较、计算验证,提出了某矿山总回风线路最优通风断面参数,较好地实现了节能减租的目的。经过计算,某矿山回风巷道在保持井巷通过风量不变的前提下,采用最优通风断面后,一次性增加了1 177.9万元掘砌费用,而在服务年限7 a内可减少通风费用8 827.98万元,节能减阻经济效益十分明显。
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关键词
矿井通风系统
节能减阻
总回风线路
断面优化
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职称材料
题名
海底隧道修建中的关键问题
被引量:
122
1
作者
王梦恕
皇甫明
机构
北京交通大学土木建筑工程学院
出处
《建筑科学与工程学报》
CAS
2005年第4期1-4,共4页
文摘
结合厦门东通道海底隧道工程,对海底隧道最小岩石覆盖层厚度、水压力设计值的确定,衬砌结构断面优化与防排水方案,穿越海底不良地质段(断层、溶槽)的施工措施及服务隧道设置的必要性问题进行了分析。提出应从围岩稳定性和隧道涌水量的大小综合考虑最小岩石覆盖层厚度;采用限量排放的防排水方案对海底隧道较为适宜;施工中可采用注浆和冻结法穿越海底的不良地质段;设置服务隧道有利于隧道施工和运营管理。
关键词
岩石覆盖层厚度
水压力设计值
衬砌断面优化
防排水设计
服务隧道
Keywords
rock
covering
thickness
water
pressure
design
value
lining
section
optimization
waterproof
and
drainage
design
service
tunnel
分类号
U459.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
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职称材料
题名
北方灌区混凝土衬砌渠道断面优化及参数分析
被引量:
16
2
作者
刘东
胡宇祥
付强
李天霄
机构
东北农业大学水利与建筑学院
东北农业大学农业部农业水资源高效利用重点实验室
吉林农业科技学院水利与土木工程学院
出处
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015年第20期107-114,共8页
基金
国家自然科学基金(41071053
51479032
+1 种基金
51579044)
黑龙江省水利科技项目(201319)
文摘
人工明渠是中国北方灌区采用的主要输水方式。合理的渠道断面参数计算是水利计算中的重要环节。因此,合理的模型与较高精度的计算方法是求解渠道断面的关键。然而传统灌区混凝土衬砌渠道断面优化设计仅从最优水力断面角度出发,考虑单一水力要素,而忽视了渠道冻胀安全以及工程造价的问题。该文建立了以最优水力断面、工程造价最小为目标,满足混凝土衬砌渠道冻胀要求的数学模型。根据模型非线性的特点,利用自适应粒子群优化算法,对混凝土衬砌渠道梯形断面结构进行优化,选用自适应粒子群算法可以很好地克服算法陷入局部最优解的问题。建立的模型将混凝土衬砌量与工程占地最小作为目标函数优化。优化结果在最佳水力断面基础上,满足边坡稳定与工程量最小。最后将模型应用于黑龙江依兰县倭肯河灌区学兴干渠,分析了渠道边坡系数、渠底宽和渠道水深对目标函数的影响规律。优化结果表明,模型计算所得渠道工程占地减小1.5%,混凝土衬砌量减小1.8%。各个参数中,边坡系数对目标函数影响较大。混凝土衬砌厚度由土壤性质、冻结力大小所决定。该研究成果为提高寒区混凝土防渗渠道优化设计水平及灌区运行效益提供了理论依据。
关键词
渠道
模型
优化
自适应粒子群算法
衬砌渠道
断面优化
冻胀破坏
数学模型
Keywords
canal
model
optimization
adaptive
particle
swarm
optimization
lining
canal
section
optimization
frost-heaving
damage
mathematical
model
分类号
TV93 [水利工程—水利水电工程]
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职称材料
题名
大跨海底铁路隧道断面受力特点及优化建议
3
作者
罗士瑾
王文正
毛优达
凌学鹏
唐铭蔚
刘大刚
毛升
机构
舟山市铁路建设中心
西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室
西南交通大学土木工程学院
中铁第四勘察设计院集团有限公司
出处
《铁道建筑技术》
2023年第4期48-51,88,共5页
文摘
以甬舟铁路金塘海底铁路隧道矿山法施工段为依托,选其深埋段Ⅳ_(b)型衬砌参数,采用荷载-结构模型,基于内力分布特点研究仰拱加深、拱脚加厚及仰拱加深+加厚拱脚3种方案下的断面优化效果。结果表明,仰拱加深0.5 m可使断面弯矩分布更加均匀,可改善各关键节点安全性能并将衬砌可承受的最大水压由拱顶以上6 m提升至38 m;拱脚段加厚0.3 m对结构弯矩分布、底鼓挠度大小及整体安全系数的提升效果较小,可承受极限水压为拱顶以上23 m;仰拱加深0.5 m+拱脚加厚0.3 m优化方案与仰拱加深0.5 m方案优化效果大体一致,故建议断面优化优先考虑仰拱加深措施。
关键词
海底铁路隧道
衬砌
荷载-结构模型
受力特点
断面优化
Keywords
submarine
railway
tunnel
lining
load-structure
model
stress
characteristics
section
optimization
分类号
U451.4 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
U459.5 [交通运输工程—道路与铁道工程]
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职称材料
题名
断层破碎带隧道衬砌仰拱优化设计
被引量:
1
4
作者
何聪
余大龙
邱月
机构
中铁二院工程集团有限责任公司
西南交通大学
出处
《高速铁路技术》
2017年第3期52-57,共6页
文摘
文章以某山岭隧道为研究背景,针对隧道穿越断层破碎带时,拱部二次衬砌浇筑完成后仰拱出现大量涌水,需进行仰拱下挖的断面优化问题,采用温度比拟法,快速计算衬砌结构的外水压力,并研究在该水压下,不同仰拱和过渡圆弧曲率组合对衬砌内力的影响,计算断面的安全系数,选择合理的结构优化方案。结果表明:(1)断层破碎带的存在会影响围岩渗流场的分布,使断层附近的衬砌外水压力大幅上升;(2)随着过渡圆弧与仰拱半径之比R*的增大,断面形式由马蹄形逐渐向圆形过渡,衬砌的弯矩值和轴力值降低,尤其是仰拱和拱脚的弯矩值降低显著,断面的弯矩分布更为均匀,结构的受力状态得到改善,安全系数增大。(3)当R*=0.5时,衬砌正负弯矩分布较为均匀,断面最小安全系数达到2.65,且继续增大R*对安全系数的提高已不明显。因此,结合造价、工期等因素,选取R*=0.5为本工程最佳断面优化方案。
关键词
断层破碎带
温度比拟法
衬砌外水压力
断面优化
仰拱曲率
Keywords
fault
fracture
zone
temperature
analogy
method
water
pressure
of
lining
section
optimization
curvature
of
invert
分类号
U459.5 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
下载PDF
职称材料
题名
南京地铁三号线隧道衬砌结构断面优化研究
被引量:
2
5
作者
张亮亮
机构
中国铁建第四勘察设计院集团有限公司城地院地下工程所
出处
《土工基础》
2014年第2期43-46,共4页
文摘
以南京地铁三号线滨江路站~五塘村站矿山法区间为例,采用有限元结构分析软件,取最不利荷载组合,分析了隧道复合式衬砌结构的受力特征。结果表明,通过对隧道仰拱结构断面尺寸进行优化,即隧道边墙到仰拱顺接过度部分宜采用较小半径圆弧设计,可满足最不利水头下结构受力要求,以避免仰拱二衬受高水头作用而隆起的风险,且增加费用不大。
关键词
南京地铁
矿山法隧道
复合式衬砌
断面优化
数值计算
Keywords
Nanjing
Metro
Composite
lining
Composite
lining
Cross-
section
optimization
Numerical
Analysis
分类号
U452 [建筑科学—桥梁与隧道工程]
原文传递
题名
基于影响线的内支撑系统截面优化设计
被引量:
1
6
作者
周平槐
杨学林
机构
浙江省建筑设计研究院
出处
《建筑结构》
CSCD
北大核心
2017年第6期80-85,共6页
文摘
当基坑工程施工场地紧张时,基坑内支撑常设置运土车行走路线作为施工栈桥。移动荷载作用下的内支撑系统进行优化设计前必须先确定最大截面内力。以实际基坑工程为背景,利用软件ANSYS的APDL实现影响线的计算,比较各跨关键部位的内力,然后得到最大截面内力及相应出现的位置,以及该最不利位置对应的内力影响线和相应荷载作用位置。对于对称支撑系统,可先分析一跨作用移动荷载时的内力影响线,然后根据对称性确定另一跨移动荷载的作用位置,以及相应两跨均作用移动荷载时对应的最大截面内力。本研究也可供移动荷载下逆作基坑中楼盖结构复核承载力参考。
关键词
内支撑系统
影响线
ANSYS
APDL
截面优化
最不利位置
Keywords
internal
support
system
influence
line
ANSYS
APDL
section
optimization
the
most
unfavorable
position
分类号
TU443 [建筑科学—岩土工程]
原文传递
题名
矿井通风系统节能减阻研究
被引量:
4
7
作者
李晓刚
王湘桂
胡永泉
机构
中钢集团马鞍山矿山研究院有限公司
金属矿山安全与健康国家重点实验室
出处
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019年第4期185-188,共4页
文摘
随着采矿设备的快速发展,矿井机械化程度越来越高,矿山年用电量也在不断增加。根据生产系统特点,用电环节主要包括提升、排水、通风、压风自救等系统。统计资料表明,矿井通风系统耗电量约占全矿总用电量的1/3左右。风机的输入功率主要消耗于总进风线路、采区网路、总回风线路中。所以,做好矿井通风系统节能减阻,应从以上三个方面综合考虑。针对某矿通风系统阻力分布特点,以经济断面法为研究手段,通过经济技术比较、计算验证,提出了某矿山总回风线路最优通风断面参数,较好地实现了节能减租的目的。经过计算,某矿山回风巷道在保持井巷通过风量不变的前提下,采用最优通风断面后,一次性增加了1 177.9万元掘砌费用,而在服务年限7 a内可减少通风费用8 827.98万元,节能减阻经济效益十分明显。
关键词
矿井通风系统
节能减阻
总回风线路
断面优化
Keywords
Mine
ventilation
system
Energy
saving
and
drag
reduction
Total
return
air
line
section
optimization
分类号
TD724 [矿业工程—矿井通风与安全]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
海底隧道修建中的关键问题
王梦恕
皇甫明
《建筑科学与工程学报》
CAS
2005
122
下载PDF
职称材料
2
北方灌区混凝土衬砌渠道断面优化及参数分析
刘东
胡宇祥
付强
李天霄
《农业工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2015
16
下载PDF
职称材料
3
大跨海底铁路隧道断面受力特点及优化建议
罗士瑾
王文正
毛优达
凌学鹏
唐铭蔚
刘大刚
毛升
《铁道建筑技术》
2023
0
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职称材料
4
断层破碎带隧道衬砌仰拱优化设计
何聪
余大龙
邱月
《高速铁路技术》
2017
1
下载PDF
职称材料
5
南京地铁三号线隧道衬砌结构断面优化研究
张亮亮
《土工基础》
2014
2
原文传递
6
基于影响线的内支撑系统截面优化设计
周平槐
杨学林
《建筑结构》
CSCD
北大核心
2017
1
原文传递
7
矿井通风系统节能减阻研究
李晓刚
王湘桂
胡永泉
《金属矿山》
CAS
北大核心
2019
4
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职称材料
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