浙江省自然科学基金(LZ12E08001)
- 作品数：15 被引量：79H指数：6
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- 临时垫块支撑对沉管隧道结构受力影响的研究被引量：4
- 2018年
- 在软土地区施工沉管隧道时,在基础层下添加临时垫块会造成管段内壁开裂等不利影响。基于此,文章采用MIDAS GTS软件对沉管隧道有垫块支撑和无垫块支撑工况进行了数值分析,并将两者的理论值进行了对比分析。分析结果表明:与无垫块支撑工况相比,在有垫块支撑位置处的管段弯矩值增加了近1倍,表明设计配筋偏危险;临时垫块的设置会使管段出现支点效应,对其运营期的内力分布影响较大,同时该处结构上部受拉,易出现裂缝;提出的有垫块支撑情况下管节纵截面的修正计算模型,具有一定可靠性,可为将来沉管隧道结构设计提供理论依据。
- 魏纲邢建见苏勤卫陆世杰
- 关键词：沉管隧道MIDAS
- 海底沉管隧道施工引起的沉降实测与计算分析被引量：9
- 2014年
- 文章以浙江某海底沉管隧道施工期间的沉降监测为例,根据实测数据分析了沉降的发展规律,对单个管节沉降和多个管节不均匀沉降进行了研究;从土体压缩的角度探讨了海底沉管隧道施工期间的沉降机理,提出施工时间差异和单管节累积沉降差异是不均匀沉降发生的主要原因;同时,从施工外因的角度对注浆、回填的影响做了分析,发现注浆的差异是后续不均匀沉降发生的内因,而回填造成的基础层和土层的压缩是造成施工期间沉降的外因;采用分层总和法,反分析得到基础层的压缩模量为1.89MPa,表明基础层压缩特性较差,这是由基础层大量回淤导致的。
- 魏纲裘慧杰丁智魏新江邢建见
- 关键词：沉管隧道施工沉降实测数据
- 基于Timoshenko梁理论的车辆荷载下沉管隧道振动预测被引量：2
- 2018年
- 考虑车辆荷载影响,将沉管隧道管节等效为置于黏弹性地基上的Timoshenko梁,改进传统柔性接头等效模型,考虑接头阻尼作用,建立沉管隧道管节动力响应计算模型。依据Timoshenko梁理论,推导管节竖向振动微分方程,采用数值方法对管节位移响应进行求解。依托宁波甬江沉管隧道工程,分析车辆荷载下沉管隧道管节中点和端部的竖向位移响应情况,计算接头两端最大竖向位移差,并进行单因素影响分析。研究结果表明：江中段管节竖向位移较岸边段大,管节中点竖向位移较管节端部大,最大竖向位移达到3.7 mm;各接头参数相同的情况下,岸边接头的竖向位移差较中间接头大,最大竖向位移差达到1 mm;地基分布弹簧系数、接头刚度和车速对管节竖向位移幅值影响较大,而在安全车距范围内,车流密度对管节竖向位移幅值影响不大。
- 陆世杰魏纲
- 关键词：沉管隧道车辆荷载接头
- 考虑回淤的沉管隧道基础层压缩模型试验研究被引量：11
- 2014年
- 实测数据统计结果表明,沉管隧道施工期间的沉降占到总沉降的50%以上,而施工期间沉降主要由基础层压缩引起。以舟山沈家门港海底沉管隧道为原型,取纵向30 m建立1∶10缩尺寸模型,试验重点模拟海水环境下注砂基础层形成过程,并研究其在不同回淤条件下的整体压缩过程,评估回淤对压缩的影响。研究结果表明:无回淤条件下砂石基础层整体压缩模量为3.41 MPa,表明沉管隧道基础层的压缩性能较差;夹杂不同浓度的回淤层后,基础层整体压缩模量在1.54~3.89 MPa区间,集中在2.34 MPa附近,约为无回淤条件的0.69倍;回淤起到类似润滑剂的作用,增加了砂石的交错重叠量和垫层整体的塑性,会延长压缩稳定时间,增加基础层的压缩量,放大压缩区域的不均匀性。
- 魏纲裘慧杰杨泽飞王栋迪邢建见
- 关键词：沉管隧道模型试验回淤
- 舟山沉管隧道南岸深基坑围护受力实测分析被引量：1
- 2015年
- 研究目的:舟山沈家门海底隧道南岸深基坑最大开挖深度14.8 m,采用SMW工法桩和混凝土、钢管支撑围护,为浙江省内最深的临海沉管隧道基坑,周边环境极为复杂。本文对临海深基坑施工过程中的支护结构内力和水土压力进行实测分析,为类似工程提供宝贵经验。研究结论:(1)随着土层的开挖,支撑轴力增加,而且该土层对应的支撑所受的影响最大,各道支撑轴力的大小表现出不均匀性;(2)围护桩弯矩也随基坑开挖深度的增而增加,内支撑可有效降低桩身弯矩最大值;(3)基坑开挖初期,开挖面以上的实测土压力随着开挖深度的增加而减小,基坑开挖后期,土压力随着施工的进行渐渐增加,较深土层的土压力变化比浅层土层的土压力变化要滞后;(4)随着施工的进行,孔隙水压力先减小后稳定,孔隙水压力变化与基坑开挖及降水紧密相关;(5)本研究成果对于邻近海岸沉管隧道深基坑施工及设计具有参考价值。
- 丁智王金艳魏新江魏纲
- 关键词：沉管隧道深基坑支撑轴力土压力孔隙水压力
- 车辆荷载下沉管隧道动力响应有限元分析被引量：3
- 2019年
- 依托宁波甬江沉管隧道工程,利用MIDASGTSNX软件建立沉管隧道三维有限元模型。采用非线性弹簧模拟接头,选取影响接头刚度的主要部件,依据各部件材料特性对接头各向刚度进行取值。通过对路床网格节点添加线性变化的荷载来模拟车辆行驶,对管节及接头产生的动力响应进行分析。结果表明,有限元计算结果与理论计算结果得到的管节中点竖向位移幅值接近,说明有限元模型的可靠性;江中段管节中点竖向位移较岸边段大,靠近岸边的接头两端竖向位移差较中间接头大;车辆荷载下沉管段最大主应力的最大值出现在沉管段北端的顶板处,且靠近岸边的接头剪力和弯矩大于中间接头,需要重点监测。
- 魏纲陆世杰齐永洁
- 关键词：沉管隧道接头动力响应有限元
- 沉管隧道施工期间与工后长期沉降的数据分析被引量：17
- 2013年
- 收集国内外19座沉管隧道的沉降实测数据,分析施工期间沉降、工后沉降、总沉降以及施工期间沉降和总沉降引起的管段首尾沉降差、管段之间接头处沉降差的变化规律。统计结果表明:施工期间沉降量平均值为53 mm,一般不超过100 mm;总沉降的平均值为108 mm,一般不超过200 mm;施工期间沉降占总沉降的比例平均值为56%,表明施工期间沉降是沉管隧道总沉降的主要原因;沉管隧道工后主要以产生沉降为主,正常情况下工后沉降较小;施工期间沉降和总沉降引起的管段首尾沉降差平均值分别为21和40 mm;施工期间沉降和总沉降引起的管段之间接头处沉降差平均值分别为18和12 mm。管段首尾沉降差平均值大于管段之间接头处沉降差,沉管隧道很有可能因为不均匀沉降而导致隧道开裂。
- 魏纲裘慧杰魏新江
- 关键词：隧道工程沉管隧道沉降沉降差
- 舟山海底沉管隧道模袋砂围堰位移分析被引量：19
- 2013年
- 舟山普陀区沈家门港海底隧道北岸明挖段基坑的南侧为浅海海域,海域内初步施工采用模袋砂围堰隔断海水。为了分析施工过程中围堰变形情况,对施工过程中围堰的沉降和水平位移进行监测,并与理论计算相对比。监测数据表明,在海底淤泥质土层上进行模袋砂围堰施工易受海水涨落潮时的水流冲刷、水位变化影响,围堰产生较大变形,最大沉降和水平位移量分别达74.1,216.6 cm;用简化Bishop法计算的围堰稳定性也不满足要求。根据现场监测和理论计算将海域内部分围护更改为钢管桩加既有模袋砂的隔断形式,围护形式调整后,沉降和水平位移得到有效控制。分析结果可为沿海淤泥质土地质条件下深基坑采用模袋砂围堰施工和设计提供借鉴。
- 魏新江王金艳丁智李代军魏纲
- 关键词：隧道工程海底沉管隧道深基坑围堰
- 车辆荷载对软土地区海底沉管隧道的影响分析被引量：4
- 2015年
- 假定软土地区海底沉管隧道地基土为Kelvin模型,车辆荷载是随时间变化的波动荷载形式,引入黏弹性地基梁模型,利用模态叠加法给出三种情况下沉管隧道的竖向位移、弯矩和地基反力的解答。结合天津海河沉管隧道工程实例,分析车辆速度、地基土模量对沉管隧道竖向位移及弯矩的影响。研究结果表明:车辆荷载引起的管段中点振动振幅达5mm左右,振动周期为0.25s;引起的管段中点弯矩为15 500kN·m左右,且车速越大,管段振动一个周期所需时间越短,振动越剧烈,但对振动幅度及弯矩影响不大;地基土模量越大,振动幅度和弯矩越小,但对周期影响不大。
- 魏纲苏勤卫
- 关键词：KELVIN模型沉管隧道车辆荷载弯矩
- 沉管隧道结构纵向受力理论计算模型研究被引量：4
- 2018年
- 考虑地基弹性抗力系数K随时间的变化,采用简支梁模型和弹性地基梁—简支梁复合模型,对沉管隧道管节沉放对接阶段结构纵向内力分布进行计算分析。改进半柔半刚性接头等效模型,采用定向支座结合剪切弹簧对接头进行模拟。考虑临时垫块的影响,对现有沉管隧道运营期结构受力计算方法进行修正。依托舟山沉管隧道,对管节结构纵向内力进行分析。研究结果表明:改进的接头模型可实现弯矩传递和两端位移差的限制,具有一定的合理性;某一管节沉放对接完成后,相邻的上一管节临时垫块部位的负弯矩发生较大幅度增大,可能引起该处顶板环向开裂;运营阶段管节临时垫块部位和桩基支承部位的负弯矩较大,需要重点监控。
- 魏纲陆世杰邢建见
- 关键词：沉管隧道垫块接头
