四车道公路隧道动态施工力学研究 被引量：44

1

作者 吴梦军 黄伦海 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第z1期3057-3062,共6页

四车道公路隧道由于跨度特大和断面扁平,加上施工期间各道工序的相互影响、围岩的多次扰动等诸多因素,导致施工过程中的动态施工力学行为极为复杂,围岩极易发生失稳乃至坍塌。利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统(CTSSSRH)”和有限元... 四车道公路隧道由于跨度特大和断面扁平,加上施工期间各道工序的相互影响、围岩的多次扰动等诸多因素,导致施工过程中的动态施工力学行为极为复杂,围岩极易发生失稳乃至坍塌。利用“公路隧道结构与围岩综合实验系统(CTSSSRH)”和有限元分析程序,对四车道公路隧道在不同施工方法下的施工动态过程进行相似模型试验与数值模拟,研究四车道公路隧道围岩与结构位移、应力、应变及破坏区等的分布与发展规律,得到四车道公路隧道在不同施工方法下的动态施工力学特征,并提出合理的施工方法。 展开更多

关键词 隧道工程 公路隧道 四车道 动态施工力学 模型试验 数值模拟

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双圆盾构隧道的流固耦合分析 被引量：15

2

作者 陈宇 朱继文 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2010年第1期21-27,共7页

以上海轨道交通M10线3标双圆盾构隧道为工程背景,基于流固耦合分析理论,利用快速拉格朗日有限差分法对双圆盾构隧道施工力学行为进行了分析。计算中考虑了隧道开挖、管片拼装、盾尾注浆、浆液固结等施工步骤,分析了双圆盾构施工土体沉... 以上海轨道交通M10线3标双圆盾构隧道为工程背景,基于流固耦合分析理论,利用快速拉格朗日有限差分法对双圆盾构隧道施工力学行为进行了分析。计算中考虑了隧道开挖、管片拼装、盾尾注浆、浆液固结等施工步骤,分析了双圆盾构施工土体沉降及超孔隙水压力的特征、量值与范围,并与监测结果对比,揭示了双圆盾构掘进环境土工影响特征。并考虑流固耦合效应作用时,正面支护压力对开挖面稳定性的影响。研究结果对后续施工和其它类似工程可提供一定的指导意义。 展开更多

关键词 双圆盾构 流固耦合理论 施工力学 数值模拟

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双圆盾构施工土体沉降有限元数值模拟 被引量：18

3

作者 孙统立 张庆贺 +1 位作者 胡向东 韦良文 《同济大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第4期466-471,共6页

依托于上海轨道交通M6线9标双圆盾构区间隧道工程,对双圆盾构隧道施工力学行为进行了三维有限元数值模拟.计算中考虑了隧道开挖、管片拼装、盾尾注浆、浆液固结等主要施工步骤,分析了双圆盾构施工土体深层沉降特征,土体沉降的量值与范围... 依托于上海轨道交通M6线9标双圆盾构区间隧道工程,对双圆盾构隧道施工力学行为进行了三维有限元数值模拟.计算中考虑了隧道开挖、管片拼装、盾尾注浆、浆液固结等主要施工步骤,分析了双圆盾构施工土体深层沉降特征,土体沉降的量值与范围,并与监测结果对比,进一步揭示了双圆盾构掘进环境土工影响特征.可为异形盾构在我国的开发应用提供参考. 展开更多

关键词 双圆盾构 施工力学 环境土工影响 数值模拟

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岩土工程施工力学问题数值模拟方法探讨 被引量：9

4

作者 段文峰 王蕾笑 廖雄华 《吉林建筑工程学院学报》 CAS 2003年第2期16-22,共7页

针对岩土工程安全性的另一类问题———工程施工扰动因素的分析 ,深入地探讨了工程施工力学的概念、性质和任务 ,并结合典型的土方工程 ,给出了岩土工程施工力学问题有限元数值模拟途径的若干细节 ,包括体系网格离散的特点、“无应力面... 针对岩土工程安全性的另一类问题———工程施工扰动因素的分析 ,深入地探讨了工程施工力学的概念、性质和任务 ,并结合典型的土方工程 ,给出了岩土工程施工力学问题有限元数值模拟途径的若干细节 ,包括体系网格离散的特点、“无应力面”的模拟、应力释放荷载的计算 ,以及整体施工工步计算之间的衔接等 .特别指出了施工力学问题数值分析的关键 ,是将若干步孤立的力学分析 ,按照施工时序依次连接起来而构成一个完整的解答 . 展开更多

关键词 岩土工程 工程施工力学 数值模拟 有限元 施工过程

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大断面公路隧道断面形状数值分析与研究 被引量：12

5

作者 王飞 于海龙 《公路》 北大核心 2007年第8期210-216,共7页

在岩石力学基本原理和新奥法基本思想的指导下,利用有限元分析软件对不同扁平率下的坦三心圆形洞室进行了有限元数值模拟分析,得出大断面隧道的扁平率控制范围,为今后大断面隧道设计、施工方法的优选提供参考。

关键词 隧道 大断面 施工力学 扁平率 数值模拟

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地铁暗挖隧道下穿既有火车站站场施工方案安全性评估 被引量：11

6

作者 陶永虎 饶军应 +6 位作者 熊鹏 彭浩 聂崇欣 赵昌杰 彭星 孔德禹 王亚奇 《隧道与地下工程灾害防治》 2020年第4期74-82,共9页

地铁下穿火车站站房时,易引起地表沉降,进而导致围岩失稳、施工难度及成本增加。对于工程建设,在下穿区段进行施工力学行为研究仍有必要。以贵阳地铁1号线火车站站—沙冲路站区间(火—沙区间)为依托,结合数值仿真软件FLAC3D建立隧道下... 地铁下穿火车站站房时,易引起地表沉降,进而导致围岩失稳、施工难度及成本增加。对于工程建设,在下穿区段进行施工力学行为研究仍有必要。以贵阳地铁1号线火车站站—沙冲路站区间(火—沙区间)为依托,结合数值仿真软件FLAC3D建立隧道下穿火车站的分析模型,研究下穿区段路基沉降变化规律及暗挖区间隧道衬砌结构内力、安全系数等。结果表明:随着地铁隧道逐步开挖,火车站站场的路基沉降逐渐增大,但未超过下穿区段既有铁路变形控制标准;二次衬砌结构施工后,既有铁路沉降的纵向分布近似为正态分布曲线,且与Peck提出的地表沉降槽变化规律一致,其沉降范围为-50~50 m;衬砌结构应力主要集中在区间衬砌结构的墙腰及拱顶处,二次衬砌结构变形类型有大偏心、小偏心,轴力从拱顶至墙脚向两侧逐渐增大,两侧基本对称,墙脚处出现最大轴力;二次衬砌结构变形稳定后,交叉点处路基沉降最大沉降为2.87mm,满足下穿站场段既有铁路变形控制标准。 展开更多

关键词 下穿站场 力学行为 路基沉降 施工扰动控制 数值仿真

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大断面扩建隧道施工初期支护受力分析 被引量：11

7

作者 晋学辉 程崇国 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2011年第4期751-754,777,共5页

运用ANSYS有限元软件对重庆渝州隧道原位扩建施工进行数值模拟,计算得到隧道地表沉降、扩建隧道初期支护弯矩及锚杆轴力;对比分析了计算结果与监控量测数据,得出原位扩建浅埋隧道的地表沉降影响范围,发现隧道扩挖后围岩内力的重分布对... 运用ANSYS有限元软件对重庆渝州隧道原位扩建施工进行数值模拟,计算得到隧道地表沉降、扩建隧道初期支护弯矩及锚杆轴力;对比分析了计算结果与监控量测数据,得出原位扩建浅埋隧道的地表沉降影响范围,发现隧道扩挖后围岩内力的重分布对扩挖方向初期支护弯矩和系统锚杆轴力影响较大;指出在设计和施工时应该加强扩挖方向围岩及结构的支护和监测。 展开更多

关键词 扩建隧道 初期支护 施工力学 数值模拟 监控量测

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数值仿真技术在建筑力学教学中的应用 被引量：11

8

作者 卢玉林 卢滔 +1 位作者 王振宇 赵培培 《高等建筑教育》 2012年第2期137-139,共3页

在建筑力学教学改革实践中,引入数值仿真技术为力学教学提供多样化的手段。通过力学授课过程中将数值仿真技术与传统教学方式相结合,有效激发学生学习兴趣,提高教学效果。实践结果表明:数值仿真技术可以为学生提供理论联系工程实践的平... 在建筑力学教学改革实践中,引入数值仿真技术为力学教学提供多样化的手段。通过力学授课过程中将数值仿真技术与传统教学方式相结合,有效激发学生学习兴趣,提高教学效果。实践结果表明:数值仿真技术可以为学生提供理论联系工程实践的平台,为从事专业工作打下基础。 展开更多

关键词 建筑力学 教学 数值仿真

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特大断面公路隧道扁平率数值分析 被引量：10

9

作者 王建 胡潇月 《公路交通技术》 2014年第3期90-94,共5页

以四川省某水电工程特大断面隧道为工程背景,结合工程区岩石力学试验参数,利用有限元分析软件开展不同扁平率下特大断面隧道围岩和支护应力场、位移场等的分析研究,得出特大断面隧道的扁平率合理控制范围及其受力特性,对特大断面隧道的... 以四川省某水电工程特大断面隧道为工程背景,结合工程区岩石力学试验参数,利用有限元分析软件开展不同扁平率下特大断面隧道围岩和支护应力场、位移场等的分析研究,得出特大断面隧道的扁平率合理控制范围及其受力特性,对特大断面隧道的设计优选具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 隧道 扁平率 特大断面 施工力学 数值模拟

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上下交叠隧道近接施工力学特性的监控量测与数值模拟分析 被引量：9

10

作者 陈培煌 《铁道建筑技术》 2019年第2期97-101,共5页

以厦门北动车运用所新建刘塘隧道上跨穿越既有铁路隧道的近接施工为依托,通过数值模拟和现场监控量测等手段,分析了上跨隧道开挖对下伏既有隧道的力学影响规律。数值模拟与现场监测结果表明,上方卸载使得既有隧道衬砌结构发生轻微水平... 以厦门北动车运用所新建刘塘隧道上跨穿越既有铁路隧道的近接施工为依托,通过数值模拟和现场监控量测等手段,分析了上跨隧道开挖对下伏既有隧道的力学影响规律。数值模拟与现场监测结果表明,上方卸载使得既有隧道衬砌结构发生轻微水平向收敛和竖直向隆起(约2mm左右)。另一方面,上方卸载使得既有隧道衬砌左拱肩处(迎挖侧)的轴力显著降低(降幅约为16%),拱顶处的弯矩显著降低(降幅约为31%),而衬砌其他位置处的内力变化幅值不大。从量值上看,若不考虑爆破振动效应,上跨隧道开挖对下伏既有隧道的力学影响有限。上述成果为新建刘塘隧道的安全施工提供技术支持,也为其他类似近接穿越工程提供参考。 展开更多

关键词 交叠隧道 施工力学特性 数值模拟 监控量测

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厦门海底隧道陆域浅埋段动态施工过程分析 被引量：9

11

作者 赵旭峰 王春苗 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2009年第4期769-775,共7页

基于地下工程施工力学理念,结合我国首条海底隧道———厦门翔安隧道工程陆域浅埋段施工过程,根据目前采取的CRD施工方法,建立数值模型,对其施工过程进行了模拟。分析了施工过程中随着各部的开挖,隧道变形动态发展历程;对浅埋隧道地表... 基于地下工程施工力学理念,结合我国首条海底隧道———厦门翔安隧道工程陆域浅埋段施工过程,根据目前采取的CRD施工方法,建立数值模型,对其施工过程进行了模拟。分析了施工过程中随着各部的开挖,隧道变形动态发展历程;对浅埋隧道地表沉降采用经验预测和数值模拟进行了分析,数值计算结果反映了地表沉降随隧道各部开挖的动态变化过程;通过对初期支护时变受力体系分析,可以为施工过程中结构安全性评价提供依据;对开挖过程中隧道围岩应力状态和塑性区发展历程的分析,为洞室稳定性评价提供了理论依据。通过对大跨浅埋隧道在复杂地质条件下动态施工过程分析,可以进一步了解施工过程中围岩———支护系统相互作用的动态力学响应,为隧道动态设计与施工提供了科学的方法。 展开更多

关键词 海底隧道 大跨浅埋 动态施工力学 数值模拟 围岩稳定性

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无中导洞连拱隧道施工力学效应分析 被引量：7

12

作者 刘小俊 《铁道建筑技术》 2020年第11期53-56,108,共5页

以某高速公路隧道为研究背景,采用数值模拟方法研究了无中导洞连拱隧道施工动态特性,系统分析了隧道围岩、支护结构变形及受力特点,并对隧道施工重难点进行分析。研究结果表明:先行洞非断面开挖,围岩对支护结构偏压作用明显,后行洞开挖... 以某高速公路隧道为研究背景,采用数值模拟方法研究了无中导洞连拱隧道施工动态特性,系统分析了隧道围岩、支护结构变形及受力特点,并对隧道施工重难点进行分析。研究结果表明:先行洞非断面开挖,围岩对支护结构偏压作用明显,后行洞开挖支护将加剧偏压作用;无中导连拱隧道在左右洞墙角、中支撑顶部区域以及左右洞相连部位是危险区域,施工中要采取小导管注浆加固等措施,来保证隧道开挖安全;施工中需采取加强中支撑与左洞侵入右洞部分的初支连接或者右洞仰拱及时施作等措施,防止左洞右墙角部位发生破坏。 展开更多

关键词 无中导洞 连拱隧道 施工力学 数值模拟

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单跨5车道公路隧道过渡“3+2”小净距隧道施工力学研究 被引量：5

13

作者 张俊儒 王智勇 +3 位作者 龚彦峰 徐向东 张航 叶伦 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第2期185-198,共14页

厦门芦澳路与海沧疏港通道交叉处拟建一座地下互通式立交隧道,隧道分岔处由单洞5车道大跨段直接过渡至主洞3车道及匝道2车道的“3+2”小净距段,采取直接过渡的方式不设置连拱段,最大开挖跨度达到30.46 m,最大开挖面积达450.41 m^(2)。... 厦门芦澳路与海沧疏港通道交叉处拟建一座地下互通式立交隧道,隧道分岔处由单洞5车道大跨段直接过渡至主洞3车道及匝道2车道的“3+2”小净距段,采取直接过渡的方式不设置连拱段,最大开挖跨度达到30.46 m,最大开挖面积达450.41 m^(2)。分岔隧道由大跨段直接过渡到小净距段决定了施工过程中非常复杂的工序转化,施工力学机制难以把控,分岔隧道围岩应力受隧道净距和断面形式的影响,分岔隧道的施工与支护结构设计面临诸多难题。通过三轴试验结合数值分析的方法对大跨段与小净距段交界处以及小净距隧道的施工力学进行研究,得出如下结论:1)现场取得的花岗岩试样属于弹脆性岩石,岩石处于三向受力状态时岩石强度和稳定性远大于双向受力状态,花岗岩试样弹性模量与围压呈正相关,结合Hoek-Brown强度准则以及Mohr-Coulomb强度准则对三轴试验结果进行修正得到现场岩体的物理力学参数。2)分岔隧道大跨段过渡至小净距段施工时,应及时对大跨段与小净距段交界面处围岩进行封闭,建议采用高性能喷射混凝土和工字钢支护,保证围岩尽快处于三向受力状态。3)小净距段隧道开挖对大跨段末端断面位移的影响主要是竖直方向,同时也会引起大跨段隧道末端初期支护不同程度的内力变化,其中左右拱脚处内力变化最为剧烈。主洞隧道施工对大跨段隧道内力和位移影响范围为掌子面后16 m,匝道则为掌子面后12 m。4)小净距段施工时,主洞和匝道隧道最佳纵向开挖间距为16 m;当主匝隧道净距大于6 m时,可作为独立单洞进行设计和施工。 展开更多

关键词 公路隧道 小净距隧道 大跨 施工力学 地下立交 三轴试验 数值模拟

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小净距公路隧道施工力学效应研究 被引量：5

14

作者 徐林生 《重庆交通大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2009年第4期685-688,共4页

通过有限元数值模拟，分析了小净距公路隧道中夹岩柱的受力特性、围岩屈服接近度、锚杆轴力、二次衬砌混凝土内力特征等。研究结果表明：净距较小为B／3时，研究区中夹岩柱围岩会受到左右双洞开挖应力场重叠作用的严重影响，受力状态十... 通过有限元数值模拟，分析了小净距公路隧道中夹岩柱的受力特性、围岩屈服接近度、锚杆轴力、二次衬砌混凝土内力特征等。研究结果表明：净距较小为B／3时，研究区中夹岩柱围岩会受到左右双洞开挖应力场重叠作用的严重影响，受力状态十分不利，屈服区也贯通中夹岩柱，中夹岩柱两侧的隧道支护衬砌结构都应有所加强；当净距为（0．85～1．5）B时，中夹岩柱受力状态受净距的影响已很小。 展开更多

关键词 小净距隧道 施工力学 围岩 支护衬砌结构 数值模拟

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城市地下隧道近接既有铁路桥梁桩基施工力学行为分析

15

作者 赵玥 《城市道桥与防洪》 2024年第10期217-220,M0020,共5页

以某穿越铁路桥梁基础工程为研究对象,通过理论分析、数值模拟的方法,分析盾构在穿越过程中桩基的位移、弯矩、地表沉降规律。结论如下:桩基横向位移与弯矩的变化主要集中在盾构隧道所在深度;桩基距离盾构隧道越近,横向位移与弯矩变化... 以某穿越铁路桥梁基础工程为研究对象,通过理论分析、数值模拟的方法,分析盾构在穿越过程中桩基的位移、弯矩、地表沉降规律。结论如下:桩基横向位移与弯矩的变化主要集中在盾构隧道所在深度;桩基距离盾构隧道越近,横向位移与弯矩变化越明显;两隧道间的桩基弯矩远大于隧道两侧的桩基弯矩;两隧道间的桩基随着右线、左线的开挖,弯矩与位移表现先增大后减小的变化趋势,并在右线隧道完全贯穿桩基础时位移、弯矩最大,最大值约为工程开挖完成后的3~4倍。 展开更多

关键词 施工力学 盾构隧道 近接施工 数值模拟

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大连某近接市政隧道施工力学行为及变形控制技术研究 被引量：4

16

作者 余晶 魏龙海 《路基工程》 2017年第6期183-188,共6页

近接市政隧道施工围岩扰动次数多,应力重分布复杂,相互影响较大,施工安全受控因素多。结合大连南部滨海大道东端桥隧建设工程近接既有白云隧道的工程实际情况,利用数值分析和现场监测,对近接隧道施工力学行为及变形控制技术进行了研究... 近接市政隧道施工围岩扰动次数多,应力重分布复杂,相互影响较大,施工安全受控因素多。结合大连南部滨海大道东端桥隧建设工程近接既有白云隧道的工程实际情况,利用数值分析和现场监测,对近接隧道施工力学行为及变形控制技术进行了研究。根据数值模拟得到的围岩应力、变形大小及塑性区范围,提出了工程控制措施方案,在此基础上,对施工过程新建隧道支护结构变形及既有白云隧道外观进行了监控量测。监测结果显示:隧道施工引起的隧道拱顶沉降和洞周收敛变形量相对较小,提出的控制措施有效地确保了该近接隧道施工安全。 展开更多

关键词 市政隧道 近接施工 施工力学 变形控制 数值模拟

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单边扩帮特大跨公路隧道开挖稳定性分析 被引量：4

17

作者 林镇洪 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 2009年第4期46-50,共5页

通过现场试验、理论分析及数值模拟计算,对深圳横龙山北隧道右线喇叭口扩帮段的围岩力学参数和动态施工力学进行研究,对扩挖修帮段进行深部位移监测得到反挖修帮造成的拱顶下沉和洞周水平收敛的实测数据,并基于神经网络BP模型反演隧道... 通过现场试验、理论分析及数值模拟计算,对深圳横龙山北隧道右线喇叭口扩帮段的围岩力学参数和动态施工力学进行研究,对扩挖修帮段进行深部位移监测得到反挖修帮造成的拱顶下沉和洞周水平收敛的实测数据,并基于神经网络BP模型反演隧道围岩力学参数。采用有限元软件对横龙山北隧道右线喇叭口扩帮段建立三维有限元模型,分析隧道各开挖阶段对地表沉降的影响以及研究隧道各开挖阶段对隧道拱顶、拱脚和竖墙脚各点应力的影响。 展开更多

关键词 大跨公路隧道 力学参数反演 BP神经网络 动态施工力学 数值模拟

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盾尾挤压作用下盾构管片施工期力学行为研究 被引量：3

18

作者 李彬嘉 晏启祥 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2019年第S02期409-417,共9页

为研究施工过程中盾构管片在盾尾挤压作用下的力学行为,以成都地铁18号线为工程背景,基于混凝土塑性损伤理论,建立了考虑土压力、注浆压力、千斤顶推力等施工荷载的拼装式管片数值模型,模拟分析了管片拼装完成、盾壳移动、千斤顶回缩施... 为研究施工过程中盾构管片在盾尾挤压作用下的力学行为,以成都地铁18号线为工程背景,基于混凝土塑性损伤理论,建立了考虑土压力、注浆压力、千斤顶推力等施工荷载的拼装式管片数值模型,模拟分析了管片拼装完成、盾壳移动、千斤顶回缩施工循环过程中的衬砌结构位移、应力与损伤规律。结果表明:在地层荷载、盾尾挤压和千斤顶力综合作用下,施工过程中管片位移和应力不断发生变化,当盾壳向右偏离隧道轴线1°时,盾尾挤压会导致接缝错台以及管片出现损伤,且错台主要出现在环向接缝处,损伤以拉伸损伤为主。 展开更多

关键词 地铁 施工力学 数值计算 管片衬砌 盾尾挤压

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某悬挑钢桁架安装及卸载过程数值模拟分析 被引量：2

19

作者 贺鹏 《建筑施工》 2022年第7期1698-1700,共3页

以榆林三馆展览馆为工程背景,对建筑入口处悬挑钢桁架结构施工方案进行研究。结构边界条件和荷载工况与施工进度相关,施工过程结构状态与设计状态完全不同,极易发生事故。为确保结构在施工过程中的安全性,需针对施工方案进行模拟分析。... 以榆林三馆展览馆为工程背景,对建筑入口处悬挑钢桁架结构施工方案进行研究。结构边界条件和荷载工况与施工进度相关,施工过程结构状态与设计状态完全不同,极易发生事故。为确保结构在施工过程中的安全性,需针对施工方案进行模拟分析。根据施工方案,使用Midas Gen有限元软件,针对悬挑桁架的整体提升、拼接、卸载及屋面桁架安装全过程进行施工模拟,分析桁架在施工方案下的应力及位移变化情况。研究表明:按施工方案进行施工,挠度变化符合悬挑钢结构施工变化趋势,变化程度较为均匀,结构应力随施工阶段的推进逐渐向设计使用状态转变,计算结果满足GB 50017—2017《钢结构设计标准》要求。 展开更多

关键词 榆林三馆 悬挑钢桁架 有限元分析 施工力学模拟

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大跨度扁坦隧道施工力学三维数值模拟及现场监测分析 被引量：2

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作者 赵亚龙 《土工基础》 2020年第2期241-246,共6页

以昆楚高速勤丰三车道隧道紧急停车带段为工程背景,针对其跨度大、形状扁坦的特点,在对比分析了三台阶法和临时中隔壁法优缺点的基础上,确定采用三台阶法施工。通过三维数值模型对隧道三台阶法施工过程中隧道变形、支护受力和围岩塑性... 以昆楚高速勤丰三车道隧道紧急停车带段为工程背景,针对其跨度大、形状扁坦的特点,在对比分析了三台阶法和临时中隔壁法优缺点的基础上,确定采用三台阶法施工。通过三维数值模型对隧道三台阶法施工过程中隧道变形、支护受力和围岩塑性区分布特征进行分析,结果表明三台阶法可以保证隧道施工安全。在隧道施工过程中对隧道变形及支护受力进行了监测,监测结果表明,围岩压力和钢拱架应力均较小,保证了施工安全。 展开更多

关键词 大跨度扁坦隧道 施工力学 三维数值模拟 现场监测

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