短时超大吊装动力荷载作用下盾构工作井结构响应.pdf
《短时超大吊装动力荷载作用下盾构工作井结构响应.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《短时超大吊装动力荷载作用下盾构工作井结构响应.pdf(5页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、文章编号:()收稿日期:基金项目:中铁十四局集团有限公司科技研发计划项目()作者简介:杨帆()男河北秦皇岛人高级工程师主要从事隧道与地下工程方面的工作:.引文格式:杨帆刘燕马文彬.短时超大吊装动力荷载作用下盾构工作井结构响应.铁道建筑技术():.短时超大吊装动力荷载作用下盾构工作井结构响应杨 帆 刘 燕 马文彬(.中铁十四局集团有限公司 山东济南 .济南大学土木建筑学院 山东济南.山东省城市地下工程支护及风险监控工程技术研究中心 山东济南)摘 要:本文依托济南市穿黄隧道南岸盾构超深工作井针对盾构机出井吊装过程构建短时荷载模型通过数值分析结合现场实测数据研究超大、短时荷载作用对超深工作井结构体系
2、的影响 结果表明:超大短时荷载存在一定的动力特性在荷载作用结束后主体结构变形及内力响应均出现“回弹”现象吊装荷载对变形主要影响深度在洞门以上范围随深度增加墙体横向、竖向应力变化增量差值逐渐减小表明吊装荷载影响有限环框梁结构的存在能够明显约束主体结构变形关键词:短时荷载 工作井结构响应 数值模拟 现场监测数据分析中图分类号:.文献标识码:./.(.):.“”.:引言盾构始发与接收是最容易发生事故的工序 超大直径盾构工作井平面尺寸大、挖深大、不同阶段空间需求迥异、计算工况复杂 特别是盾构机上下井吊装时重量可达上千吨吊装荷载呈现动态性特点传统设计往往采用拟静力方法将施工吊装荷载简化处理为静载作用于坑
3、顶而忽视其动载效应 目前对于工作井的研究主要集中在基坑开挖阶段和运营使用阶段卢伟平将坑顶荷载考虑为静力荷载分析了基坑偏压超载作用的影响发现基坑整体有向无压方向移动的趋势 通过增大偏压侧支护结构刚度、加固偏压侧主动区土体可有效减小偏载的不利影响 灌千元用等效静荷载和移动恒载 冲击荷载简化代替车辆荷载分析两种不同荷载模式的影响发现移动恒载 冲击荷载的等效方式相较于等效静荷载对基坑支护结构的影响更大 可见简易静载的设计方法可能存在一定的风险 赵桐德等通过改变车辆速度和行驶位置利用有限元和现场实测方方法发现在一定范围内车辆动荷载会对基坑支护结构造成一定影响距离越近其影响越大 高志铁道建筑技术 ()杨帆
4、 等:短时超大吊装动力荷载作用下盾构工作井结构响应宏指出工作井结构在水土压力和超载作用下上部墙体转角处存在明显的线位移和角位移受力具有典型的空间特性 丁春林通过空间效应和平面模式的比较发现采用空间梁板单元模型分析工作井结构受力特征可避免平面简化模型中框架梁出现轴向拉力失真现象 张帆通过对工作井叠合墙结构的研究提出运营期叠合墙水平刚度应适当折减且用全厚度板的计算模式会导致墙体竖向内力偏小不利于使用期安全王瑞峰建议运营期侧墙刚度应折减 本文以济南市穿黄隧道南岸盾构接收工作井为研究背景针对盾构机出井吊装的施工过程分析坑顶频繁吊装工况效应下对工作井结构的动力响应影响并为类似工程施工提供参考依据 工程概
5、况济南市穿黄隧道属于超大断面盾构隧道直径为.接收井基坑宽.、长.底板埋深.围护结构采用深度为.、厚 的 地下连续墙 主体结构共五层 钢筋混凝土结构高.、宽 、长.侧墙厚.、中隔墙厚.东线净宽为.主要土层为黏质粉土及粉质黏土东线盾构机拆解吊装使用 台 履带吊(吊机总重量.)和 台 履带吊 分别作为主吊(吊出盾构机主要部件)以及辅吊(拆解并转运盾构机部件)吊装前在坑顶 工作区域铺设 厚钢筋混凝土路基板在 履带吊下方铺设 块 的钢制路基箱(总重 )履带吊工作平面及站位如图 所示图 履带吊工作位置平面(单位:)履带吊整机重量.吊件最大重量 钢制路基箱总重量 在不考虑吊机重心偏移情况下履带式起重机的平均
6、接地比压(起重机所受重力与两条履带接地面积的比值)按轴心受压公式计算 起升前后路基板平均接地比压见表 式中:为平均接地比压()为吊机所受总重力()为路基有效受力面积()上午:吊装盾构机主驱动:时开始起升载荷:时吊重离开盾构机:开始下落吊重整个吊装过程持续 吊装动力荷载时程曲线如图 所示表 起升前后路基板平均接地比压项目荷载值/起升开始前作用荷载近基坑侧比压.远基坑侧比压.起升后作用荷载近基坑侧比压.远基坑侧比压.吊装结束作用荷载近基坑侧比压.远基坑侧比压.图 吊装动力荷载时程曲线 单吊装循环吊装荷载对工作井结构的影响为了研究单循环荷载作用效应建立有限元模型模型范围取 倍基坑深度范围 本文模型尺
7、寸取为:长 宽 高 如图 所示土体及地连墙建立 实体单元梁、环框梁采用梁单元墙、底板、管片、衬砌及腋板用 板单元模拟土体采用 本构模型管片采用均质弹性圆环模拟考虑管片衬砌接头对结构刚度的影响对衬砌材料参数(弹性模量)按进行折减 定义吊装荷载步序如表 所示.主体结构变形响应分析从图 可以看出吊装对主体结构产生明显的影响在吊装荷载作用下主体结构最大水平位移为.均出现在东线洞门附近处吊装完后墙体最大位移恢复至.变形出现“回弹”现象变形恢复量为.铁道建筑技术 ()杨帆 等:短时超大吊装动力荷载作用下盾构工作井结构响应表 吊装荷载工况工序操作施加重力荷载 在整个模型上进行地应力平衡第一阶段动力分析 吊装
8、前履带吊两侧履带均匀受力在履带作用范围内的路基板上施加.荷载作用时长 同时激活 超载第二阶段动力分析 起升吊重作用时长 第三阶段动力分析 吊装时履带吊两侧履带不均匀受力在重载一侧履带作用范围内的路基板上施加.荷载另一侧施加.荷载作用时长 第四阶段动力分析 下落吊重作用时长 第五阶段动力分析 履带吊两侧履带均匀受力作用荷载同 作用时长 图 工作井数值模型.主体结构应力响应分析由图、图 可以看出吊装对南侧墙应力影响较其他墙体大主要是因为南侧墙体开洞面积较其他墙体要大其结构刚度降低 在吊车吊装时主体结构构件最大压应力为.最大拉应力为.吊装主驱动后主体结构构件应力有所减小其中最大压应力为 .最大拉应力
9、为.相较于吊装时分别减小.、.最大拉应力减幅较最大压应力大这一数据也从客观上反映出结构体系变形有“回弹”现象图 吊装主驱动时主体结构位移和应力云图 多频次吊装时工作井结构动力效应.监测点布置为了进一步研究吊装过程对墙体与环梁结构的影响吊装之前在墙体、钢圈梁和环框梁上布设阵列式位移计和表面应变计沿北墙布设 列位移计分别为西侧(个点位)、中侧(个点位)及东侧(个点位)在洞门环布设 共 个点位位移阵列各点位间竖向间距 在北墙面呈放射状布设水平和竖向双向表面应变计(编号 为竖向应变 为水平向应变)在环框梁布设水平向表面应变计(编号)在洞门环布设环向应变计(编号)具体监测点位布置如图 所示图 北墙体阵列
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 超大 吊装 动力 荷载 作用 盾构 工作 结构 响应
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。