- 郭水;张雷;吕金生;赵鑫;王利辉;
顶管法因具有占地面积小，施工速度快等优点在城市地下管线建设中得到了越来越多的应用。顶管工作井的受力状态是顶管施工中重点关注的问题。因此结合顶管工程实际案例，利用ABAQUS有限元分析软件建立了顶管施工竖井结构三维数值分析模型；重点研究了顶管竖井开挖、支护和顶管顶进施工过程中竖井结构变形和场地土层变形规律。研究结果表明：顶管竖井开挖变形过程中周边土体和竖井结构主要产生基坑内侧变形；顶管顶进过程中引起的竖井结构变形和周边场地土层变形都在安全可控范围内。研究成果可为相关项目工程案例的施工提供有利的参考。
2023年01期 v.41;No.244 52-58+146页 [查看摘要][在线阅读][下载 4908K] [下载次数：114 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 杨陕南;曹伍富;贾振疆;董立朋;寇鼎涛;邵小康;杨志勇;
为了研究盾构在卵石地层、无换刀条件下连续掘进1.2 km并近距离穿越风险源的工程难题，依托北京市地铁19号线盾构下穿既有4号线隧道的工程实例，提出了一系列工程应对措施，并采用数值模拟方法对盾构下穿过程中既有线变形进行了计算，确保了施工方案的有效性；结合实测数据分析了既有线变形规律；对刀具布置进行了特殊设计，将撕裂刀分3层布置，增强了刀具耐磨性和抗冲击性，延长了刀具使用寿命；正式下穿前设置了试验掘进段，验证了掘进参数和渣土改良方案的合理性；通过对数值模拟结果与实测数据分析，发现了既有线竖向变形最大位置。该研究结果可为类似工程提供借鉴。
2023年01期 v.41;No.244 59-65页 [查看摘要][在线阅读][下载 3642K] [下载次数：125 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：3 ] |[阅读次数：1 ] - 张鹏;毛徐飞;于洋;石博;陈欣蔚;薛博阳;
支撑是基坑支护结构的重要组成部分，合理地计算支撑轴力不仅有利于提高支护结构的经济性，还便于实时评估基坑开挖过程中支撑的安全性能。因此，详细介绍了绍兴市地铁1号线阳和路站基坑支撑轴力监测布置，分析了基坑开挖过程中支撑轴力演变与空间分布规律，探讨了现有支撑轴力计算模型在该工程中的适用性。研究发现，每层钢支撑的作用会使首层混凝土支撑轴力降低；支撑水平间距和刚度越大，其承担的轴力就越大；支撑轴力分布的不均匀性主要由地层分布的不均匀性引起；用一些学者提出的粗粒土模型以及硬黏土上限模型能很好地预测该工程钢支撑的最大轴力。该研究成果可为分层软土基坑支撑轴力的计算和预测提供参考。
2023年01期 v.41;No.244 66-71+77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2724K] [下载次数：96 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 刘宪永;
贵阳市轨道交通2号线观水路车站位于主城区某重要主干道交叉口正下方，道路两侧重要建筑密布，因此为选取合适的施工方案，通过采用MIDAS-GTS NX有限元软件建立有限元模型，分析了CRD法、双侧壁导洞法以及叠合初支拱盖法3种常用地铁车站施工方法的力学特性及其对周围环境的影响。结果表明：双侧壁导洞法引起的地表沉降和拱顶沉降最小，塑性区范围也相对较小；在拱底隆起变形方面，3种工法结果较为接近；在支护轴力方面互有优劣。通过对比优选出双侧壁导洞法作为该工程的施工方案，指导了该工程的施工，取得了良好的应用效果。
2023年01期 v.41;No.244 72-77页 [查看摘要][在线阅读][下载 2694K] [下载次数：71 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 杨松勇;
地铁线路的设置往往受到规划和建（构）筑物的制约，使得在某些特殊条件下，盾构始发轴线设在小半径、大坡度双曲线上，导致地铁盾构隧道双曲线始发易出现隧道轴线偏离设计轴线要求、管片拼装质量难以控制以及盾构机卡机故障等技术难题。因此，介绍了双曲线始发线路拟合设计、始发准备、负环管片拼装、初始掘进、负环拆除和洞门封堵等关键技术。研究结果表明：采用该技术确保了盾构在半径为350 m、坡度为30‰的双曲线内顺利始发；工程质量满足规范要求；可为地铁隧道双曲线盾构始发提供技术参考。
2023年01期 v.41;No.244 78-82页 [查看摘要][在线阅读][下载 1994K] [下载次数：89 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 王庭博;袁钊;雷丹;杨石飞;
处于软土地区内的盾构隧道对保护区内施工活动影响较为敏感。由于盾构隧道为拼装结构，受上方卸载影响产生的变形并非刚体位移，因此，准确认识盾构隧道的变形特征对地铁的运营安全至关重要。在对卸载作用下盾构隧道的变形进行研究时，将管片接头等效为弱化接触面的混凝土梁，采用数值模拟方法便可以分析不同开挖空间尺寸对隧道的变形影响。研究结果表明：隧道上方卸载量越大，隧道竖向隆起量就越大；隧道径向收敛变形属于管片结构内部变形，在上方卸载作用下，其横径收敛与隧道隆起变形同时发生且变形趋势相悖；卸载作用影响若在隧道管片结构可承受范围内，则管片径向变形是可以在内部均衡协调的。
2023年01期 v.41;No.244 83-88页 [查看摘要][在线阅读][下载 2433K] [下载次数：136 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 胡敏;
以某地铁车站横通道注浆试验段为依托，阐述了在邻近地下管线渗漏严重、岩溶地质（断裂带、地下溶洞、溶槽），且富水软塑状红黏土地层中的地下分层注浆技术；总结了利用同孔多导管技术，实现浆液分层分区；提出地下注浆区域划分依据，并将裂隙发育、管线渗漏严重、邻近构（建）筑物等处划分为重点区域，其他为一般区域，在采取一系列技术措施后，成功实现了在保护既有渗漏的管线和邻近构筑物时，对岩溶红黏土不良地质的加固，效果很好，并在后期横通道剩余暗挖段和车站大断面暗挖中再次成功应用。该应用成果可为后期类似工程提供宝贵经验。
2023年01期 v.41;No.244 89-95+103页 [查看摘要][在线阅读][下载 3959K] [下载次数：70 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 成威;
为探究铁路隧道施工过程中掌子面支护力变化规律，根据铁路隧道掌子面的失稳模式，利用极限分析上限定理，建立了铁路隧道掌子面极限支护力计算模型；利用外力功率和内能耗散率计算得到掌子面的极限支护力，并通过实际工程验证了该计算模型在不同工况下的工程适用性。将极限支护力计算模型所得数据与现场实测数据进行对比分析，结果表明：该模型计算数据与现场实测数据接近，且在变化规律上呈一致性，有效地证明了极限支护力计算模型在工程应用中是合理可靠的。铁路隧道掌子面极限最小支护力的变化规律为：随地层复合角的增大而增大、随土体内摩擦角的增大而减小和随土体黏聚力的增大而减小。该研究成果为隧道开挖过程中的掌子面稳定性分析提供了理论指导与参考。
2023年01期 v.41;No.244 96-103页 [查看摘要][在线阅读][下载 3454K] [下载次数：128 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 周舟;谢文达;鲍迪凯;祝思然;
为研究超大直径盾构穿越基岩凸起段时的滚刀受力情况，应用理论分析方法，对正面和边缘滚刀的受力特点进行了研究。通过数值模拟方法，对滚刀正常滚压破岩和与岩石撞击时的Mises应力变化进行了研究。研究结果表明：1）正面滚刀在推进时只受到与刀圈同一平面内的法向力和切向力作用，刀轴不受扭矩作用；边缘滚刀刀圈受侧向力作用，刀轴受到扭矩作用；2）随安装角度的增大，相同推力下刀圈内部最大Mises应力值逐渐增大；3）相同贯入度下，刀盘转速越高，刀圈与岩石碰撞时的刀圈内部最大Mises应力值越大，刀盘转速与刀圈最大Mises应力值是指数关系；4）贯入度与刀盘转速对刀圈受力都有影响，但刀盘转速的影响相对贯入度的影响更大。
2023年01期 v.41;No.244 104-110页 [查看摘要][在线阅读][下载 3347K] [下载次数：144 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ] - 郭健桐;姚凯;王凯松;赵子琦;吴啸宇;
以北京市广渠路东延（怡乐西路—东六环路）综合管廊施工紧邻既有U型槽隧道为例，结合隧道内支撑采用双向受力撑+梯形分块开挖预留管廊围护桩侧土体施工工艺，依据变位分配控制原理和数值计算结果，分析了各施工步序对既有U型槽隧道变形的影响，从而确定了共用围护结构分步变形控制值，并预测了共用围护结构最大变形值，进而动态调整了基坑开挖方法和支护设计方案；根据共用围护结构分步变形控制标准建立了预警系统，并采取了相应的工程应急措施。现场监测数据表明，共用围护结构最大变形满足变形控制标准要求。该研究成果可为类似工程提供技术支持。
2023年01期 v.41;No.244 111-118页 [查看摘要][在线阅读][下载 4219K] [下载次数：72 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：1 ] - 陈立;熊欣悦;凡猛;
基于修正惯用法和精细化数值模拟2种计算方法，分析了盾构隧道管片力学性能的差异性，以及在不同地层下管片内力的变化规律。结果表明：在均匀地层中采用修正惯用法计算的弯矩值和剪力值均大于精细化数值模拟的计算值，但轴力值小于精细化数值模拟的计算值，修正惯用法趋于最不利情况计算，具有充足、安全的储备空间；在上下不均匀地层中的上方地层与均匀地层相同，两者的弯矩与剪力分布情况相同，下方的微风化灰岩层影响了管片内力的分布，弯矩与剪力在交界面处有突变现象，轴力远大于均匀地层，采用修正惯用法计算的弯矩值和剪力值均大于精细化数值模拟的计算值，但轴力值小于精细化数值模拟的计算值；在左右不均匀地层中管片内力分布也受到了影响，但影响程度小于上下不均匀地层，修正惯用法与精细化数值模拟的差异性与上下不均匀地层相似。
2023年01期 v.41;No.244 119-127页 [查看摘要][在线阅读][下载 5538K] [下载次数：316 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 陈集威;
依托广州地铁11号线出入段线盾构工程，为解决双仓式泥水盾构在自稳性差、富水渗透性强的复合软弱地层中常压开仓作业难题，经充分考虑盾构机类型、周边环境、方案经济性、作业安全性等影响因素后，进行了惰性浆液填仓+化学浆液地面加固辅助技术研究。研究结果表明：采用惰性浆液填仓+化学浆液地面加固辅助常压开仓技术，地面沉降在可控范围内，开仓作业效果理想。该方法可用于辅助双仓式泥水盾构在相似地层的常压开仓作业。
2023年01期 v.41;No.244 128-133+212页 [查看摘要][在线阅读][下载 3827K] [下载次数：58 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ]
- 晁晓辉;孙荧艺;徐宇;李铭;
基于预制梁场施工过程中场地受限且不易施工等问题，以格鲁吉亚E60公路项目下沉式预制梁场为工程背景，根据该梁场位于路基填方区的特点设计了由传立柱、横梁、横系梁等组成的下沉式框架张拉台座；通过有限元分析软件Midas建立了张拉台座模型，并验证了其整体结构的安全性和可行性。研究结果表明，下沉式框架张拉台座能够在满足3榀I梁超长张拉预制的基础上，保证张拉台座的强度和稳定性，同时其传立柱顶可作为3榀I梁浇筑罐车的车道，便于覆盖养生。该研究成果可为类似工程项目提供参考。
2023年01期 v.41;No.244 134-138页 [查看摘要][在线阅读][下载 3510K] [下载次数：82 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：2 ] - 潘迪;杨文忠;彭亚东;
以主跨为300 m的京雄高速上跨永定河特大桥（中承式系杆拱桥）为背景，确定了主跨跨径与边跨跨径；对边孔主梁与主拱拱肋固结或分离的2种体系进行了对比；对不同拱轴系数进行了对比；对不同主梁形式进行了比选；并对全桥是否设置纵向伸缩缝、是否设置中跨系杆进行了比较，然后对拱桥的最后静力方案进行了优化。计算结果表明：边孔主梁与主拱拱肋固结效果较优、拱轴系数取值适中较优、中孔主梁采用双主纵梁体系的钢箱梁效果较优、边孔主梁采用钢主梁效果较优、辅助孔主梁采用预应力混凝土主梁效果较优、梁拱固结体系的中跨主梁设置纵向伸缩缝效果较优、系杆选取通长系杆较优。
2023年01期 v.41;No.244 139-146页 [查看摘要][在线阅读][下载 4912K] [下载次数：173 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 胡建新;顾明洋;
为对比研究计算桥梁冲击系数方法问题，根据桥梁荷载试验数据对桥梁冲击系数采用三点法、低通滤波法、经验模态分解法等3种方法进行了对比。分析结果表明，3种方法均可方便求得动挠度时程曲线的最大静挠度，进而计算的冲击系数分别为1.093、1.108、1.101。该成果可为同行提供借鉴与参考。
2023年01期 v.41;No.244 147-151页 [查看摘要][在线阅读][下载 2997K] [下载次数：177 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 郭力源;
在总结前人研究的基础上，提出了一个可实现混凝土系杆拱桥全面优化的模型，即：以系梁纵向预应力束、矢高、吊杆力、吊杆面积、系梁顶底板厚度、系梁腹板厚度、系梁高度和拱肋高宽作为优化变量，以规范规定的各项位移、应力限值和整体稳定性指标作为约束条件，以材料总造价为目标函数建立的全桥优化模型。使用FORTRAN语言编制了程序系统。该程序系统可将结构分析程序和混合离散变量优化程序连接成一个完整的优化体系，实现了优化设计的自动进行，并以某系杆拱桥为工程实例，进行了优化计算。优化结果与原设计对比，材料总造价降低了30.02%。因此，进一步验证了该优化方法和优化模型的正确性。
2023年01期 v.41;No.244 152-158+165页 [查看摘要][在线阅读][下载 2656K] [下载次数：75 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：1 ] |[阅读次数：1 ] - 张茜;
由于连续刚构工点种类多、无法批量设计且设计效率低，所以以（16+24+16）m单线钢筋混凝土连续刚构为研究对象，提出了一种纵向简化计算方法。首先，对比分析了正交连续刚构梁、板单元建模方式计算结果的异同；其次，对比分析了斜交连续刚构经简化后建立的梁单元模型与相应的板单元模型的内力，以判断经放大计算孔跨简化后建立的梁单元模型是否可以代替斜交板单元模型进行纵向计算分析。结果表明：运用简化计算方法可以高效、精准地确定连续刚构的结构尺寸和纵向受力情况。该研究成果可为类似工程项目提供参考。
2023年01期 v.41;No.244 159-165页 [查看摘要][在线阅读][下载 3453K] [下载次数：66 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：2 ] |[阅读次数：1 ] - 尹超;张树清;
为了对中央索面斜拉桥在安装过程中的横向变形规律和相应控制技术进行研究，以沪武高速罗埠河大桥为依托，利用有限元模型对钢箱梁在悬臂吊装过程中环缝两侧箱梁节段的变形规律进行了分析，研究了桥面吊机横向位置变化对环缝两侧错台的影响以及采用局部反力装置纠正错台的调整效果。研究结果表明：桥机吊机支点的横向位置对环缝两侧钢箱梁节段错台影响显著，在桥机设计时应将其支点尽量布置在拉索附近，使得环缝两侧箱梁吊装过程中的竖向变形规律基本一致；将吊机支点横向间距控制在8 m范围内，两侧相对变形控制在1.2 mm以内，可满足横向变形差控制的要求；采用反力装置进行局部纠偏只能应用在腹板以外区域，腹板两侧0.5 m以内无明显效果；通过优化桥面吊机横向站位配合局部纠偏的控制措施可作为中央索面斜拉桥横向变形控制的重要方法之一。
2023年01期 v.41;No.244 166-171+177页 [查看摘要][在线阅读][下载 4209K] [下载次数：61 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：4 ] |[阅读次数：1 ] - 盛宇静;王春;
某桥为3跨预应力简支空心斜板梁桥，巡查中发现板梁底存在大量超限斜向裂缝，而非常见的横向裂缝，经检测评估，该桥为危桥需立即进行改造或加固。为查找病害产生的根源以及斜向裂缝成因，建立Midas/Civil模型对结构进行了分析。计算结果表明，原设计满足规范要求，桩基不均匀沉降是导致病害的根本原因。
2023年01期 v.41;No.244 172-177页 [查看摘要][在线阅读][下载 3412K] [下载次数：111 ] |[网刊下载次数：0 ] |[引用频次：0 ] |[阅读次数：2 ]