国家自然科学基金(51178428)
- 作品数：16 被引量：83H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
- 基于光纤光栅技术的海底沉管隧道管段应变研究被引量：7
- 2015年
- 采用光纤光栅传感器(FBG)对浙江省某海底沉管隧道工程的管节应变进行监测。对传感器型号选择、安装方案及现场安装情况进行了介绍,对实测数据进行分析,研究了各截面测点实测应变值随时间的变化规律以及潮汐荷载对监测结果的影响。根据修正模型对管段应变进行了理论计算,将应变实测值与理论值进行了对比分析。研究结果表明,管段应变在施工结束一年后基本达到稳定,应变随时间变化规律与管段所处位置和两端接头形式有关;潮汐荷载对管段应变影响在0.8%~12%范围内,且与接头形式相关,当管段两端为柔性接头时应变的变化规律与潮汐水位呈现很强相关性,若为刚性接头则相关性不明显;计算得到的管段应变理论值与实测值较为接近,具有一定可靠性。
- 魏纲苏勤卫邢建见丁智
- 关键词：沉管隧道光纤光栅传感器
- 海底沉管隧道长期沉降及受力性状研究被引量：5
- 2012年
- 在软土地基上,随着沉管隧道的长期使用,沉管隧道结构沿纵向容易发生不均匀沉降,从而在隧道部分及接头处产生较大的应力或位移,以致损坏管段和接头。对沉管隧道结构的受力、变形与沉降的国内外研究进展进行了综述,指出了目前研究的不足之处,提出了该领域中需要重点研究的课题。
- 魏纲魏新江
- 关键词：沉管隧道沉降受力
- 海底沉管隧道基础层压缩特性模型试验研究被引量：2
- 2015年
- 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,试验模拟了海水环境下注砂基础层的形成过程,采用水荷载来模拟均匀分布的施工荷载,研究碎石层、砂垫层、砂石混合基础层、存在回淤的砂石混合基础层的压缩过程和压缩模量Es,对比分析差异和原因。研究结果表明:施工期间基础层沉降随时间基本呈线性变化,单独碎石基础层、注砂法形成的密实砂盘、砂石复合基础层和大量回淤条件下砂石混合基础层的平均压缩模量Es分别为0.67,0.80,3.26和1.85 MPa,各工况沉降量的大小与基础层密实度有很大关系;施工过程中砂石的相互作用能大大增加整体的压缩模量,约4.4倍于无相互作用影响的理论组合,而回淤则会削弱此影响,大大减小压缩模量。
- 魏纲王栋迪邢建见裘慧杰杨泽飞
- 关键词：隧道工程沉管隧道模型试验施工荷载
- 考虑管土效应的潮汐荷载引起沉管隧道管节沉降研究被引量：5
- 2018年
- 利用三角函数拟合潮汐荷载,计算潮汐荷载作用下河床土层的一维非线性固结沉降。基于Winkler地基模型,依据潮汐荷载和土层沉降反算不同时刻的等效基床系数。考虑接头作用,建立管节-接头计算模型,分析潮汐影响下的沉管隧道管节竖向位移。依托宁波甬江沉管隧道工程,计算管节中点和接头竖向位移随潮位的变化,并将理论计算结果与实测结果进行对比分析。研究结果表明:J2接头截面竖向位移计算变化量与实测变化量较为吻合,表明本文提出的理论计算方法合理;潮汐影响下甬江隧道沉管段的浮动范围为4~8mm,最大浮动量出现在E3管节中点截面,其中日浮动量和年浮动量分别达到6.9和7.4mm;同一管节截面的年浮动量稍大于日浮动量,且呈现正相关性;同一管节中,中点浮动量大于接头浮动量,而不同管节的同一位置截面中,越靠近隧道中点的浮动量越大。
- 魏纲陆世杰
- 关键词：隧道工程沉管隧道非线性固结竖向位移
- 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
