摘要：大直径盾构隧道在掘进施工过程中可能会引起土体损失且对邻近古建筑产生不利影响。由于古建筑自身的脆弱性和不可恢复性,其对周围环境的改变非常敏感,因此有必要针对盾构隧道施工期间邻近古建筑的变形特性和控制措施展开研究。基于之江路输水管廊工程,建立了隧道-土体-地基-塔数值模型,开展了盾构施工引起的邻近六和塔变形及其控制技术研究。研究结果表明:随着与盾构隧道距离的减小,地表监测点沉降增大;推力大小的改变对塔身倾斜率和塔基沉降均有影响,土体损失率增大对塔身倾斜率的增大影响显著;布置PVC排桩能有效控制地表沉降;桩长、桩径与桩间距的参数分析表明,桩间距减小对地表沉降和六和塔变形控制最为有效。

摘要：利用动三轴联合弯曲元测试系统对嘉兴原状海洋软黏土进行了一系列不排水条件下单调和循环三轴试验,分析静动荷载作用对正常固结软黏土的小应变剪切模量及刚度弱化特性的影响。试验结果表明,土体小应变剪切模量在单调荷载作用下先减小后增大,在循环荷载作用时则逐渐减小并最终保持稳定。在中到大应变下,饱和软土归一化动模量随循环单幅应变发展不断减小,且其值相较于单调剪切时的割线模量略大。研究发现,土体动模量弱化规律与动荷载作用下的小应变刚度特性密切相关,在不同固结围压和循环加载条件下表现出很好的一致性。研究结果可为该区域海洋构筑物设计提供依据,也可供其他同类型工程借鉴。

摘要：为研究地铁列车运行引起的轨道系统及饱和土体动力响应问题,采用解析法建立了饱和土全空间中圆形衬砌隧道和轨道结构耦合分析模型,用一系列符合列车几何尺寸的移动常荷载或移动简谐荷载模拟地铁列车,用无限长圆柱壳模拟衬砌,用Biot饱和多孔介质理论模拟土体,用Euler梁理论模拟钢轨、浮置板并组成两层叠合梁单元,结合轨道与衬砌仰拱处的力和位移连续条件,实现浮置板轨道结构与衬砌及周围饱和土体的耦合。通过算例对比了饱和土体模型和弹性土体模型动力响应的差异,分析了饱和土渗透系数、荷载移动速度和自振频率对轨道结构位移、饱和土体位移及孔压的影响。结果表明:当土体渗透性较差时,饱和土位移响应与相应的弹性土位移响应区别明显,土体模型对轨道结构响应影响较小;随着渗透系数的降低,饱和土体孔压增大;荷载移动速度和自振频率对轨道结构和土体动力响应影响显著。

摘要：为研究地表交通荷载引起邻近浅埋隧道振动问题,建立地表移动荷载下三维弹性半空间中隧道振动分析模型。隧道衬砌模拟为中空圆柱体,隧道周围土体模拟为含有圆柱形空腔的黏弹性半空间。地表车辆荷载简化为4个均布矩形荷载,矩形荷载可以分解为关于隧道轴线正对称和反对称2种荷载分量。含有圆柱形孔洞的地基中位移场分解为下行平面波引起的位移场和外行圆柱波引起的位移场,通过波场转换可对地表和衬砌–土体接触处的边界条件进行描述,在频域中获得控制方程基本解,然后利用快速Fourier变换获得时域结果求得。地表车辆荷载下邻近隧道的振动响应可由正对称和反对称荷载工况下的结果叠加得到。计算结果表明:隧道两侧车辆荷载在隧道处引起径向动应力最大值分布在以竖向为中心的-45°~45°范围;增加隧道埋深或车辆距隧道的水平距离,可显著减小隧道的振动速度响应和应力响应;一定隧道埋深下,车辆荷载与浅埋隧道的水平距离达到最小安全距离时隧道振动可以满足相关振动规范的要求,且该安全距离跟车辆速度在研究范围内呈线性关系。

摘要：为分析填充沟对地铁运营引起的地基振动隔振效果,建立了地铁列车–轨道结构–衬砌–地基–填充沟2.5维有限元分析模型。列车荷载模拟为一组符合列车轴载空间分布的常荷载,钢轨和浮置板简化为无限长Euler梁,衬砌与地基模拟为均质弹性体。理论模型通过钢轨与衬砌仰拱处、以及衬砌与地基处应力和位移连续条件进行耦合。混凝土填充沟模拟为地基中异质体,填充沟与地基交界面通过共用节点法处理,并在波数域中进行求解,最后通过快速Fourier逆变换(IFFT)进行波数展开获得三维时域–空间域内的地基动力响应。计算分析了填充沟在不同列车速度、填充沟沟深、沟宽与隧道埋深等情况下的隔振效果。研究表明,填充沟隔振效果随沟深增加而显著改善,但隔振效果改善速率在填充沟超过一定深度后变缓;随着填充沟距地铁距离增加,沟前隔振效果减弱,而沟后隔振效果改善。随着列车速度增加,填充沟隔振效果变好。

摘要：盾构法作为城市区间隧道常用的施工方法,具有工期短和自动化程度高等优点,然而当盾构机在城市地层中掘进时,会对隧道及周围土体造成振动影响,甚至会透过建筑基础造成环境振动污染。为了研究盾构掘进时机体振动的主要影响因素,以浙江省杭州市某城市道路改建工程为背景,选取盾构机在软土地层和上软下硬复合地层掘进的典型工况,分析主要施工参数和地层条件等主客观因素对机体振动的影响。研究结果表明:软土地层盾构的机体振速为0.1~1.0 mm/s,上软下硬复合地层的机体振速为0.4~2.5 mm/s,上软下硬复合地层竖向振速峰值有显著的增加趋势;盾构机扭矩和总推力是盾构机振动的主要影响因素。

摘要：针对海洋风机新型基础形式——大直径单桩-筒体组合基础,在ABAQUS中建立了不同桩径/筒径组合的桩-筒基础有限元分析模型,分析了筒体对大直径单桩水平承载性能的提升效果。研究结果表明:桩-筒组合基础中,提供水平承载力的主要部件是筒体;相较于筒高,筒径对桩-筒组合基础水平承载能力影响更大。基于有限元模拟结果对API规范推荐的单桩p—y曲线进行了修正,获得了适用于桩-筒组合基础的p—y曲线。

摘要：桩-筒复合基础作为海上风机的一种新型基础型式,在提高单桩承载力方面相较于单桩基础具有一定优势,然而筒体对风机结构基频特性的影响规律尚不明确。为研究该问题,对风机塔筒进行解析建模,结合有限元,建立了不同几何尺寸的单桩基础和桩-筒复合基础,将数值模型获得的基础刚度与上部塔筒解析模型进行耦合,提出了分析风机整机结构基频特性的有限元-解析耦合法。研究结果表明有限元-解析耦合法能够快速地实现风机整机结构基频预测。对比桩-筒复合基础与单桩基础基频特性发现:筒体的加入能有效提升单桩基础刚度,可以在不改变单桩基础桩径的前提下,有效提升结构第一阶固有频率,筒外径对基础基频的影响比筒壁高的影响更大。

摘要：为了研究偏压荷载对抗隆起稳定性的影响,提出了一种考虑偏压作用的基坑抗隆起稳定性计算方法,将墙后土体沉降变形近似简化为余弦曲线,从而在研究偏压作用对基坑抗隆起稳定性影响时可计入偏压荷载范围和坑边距等因素,同时在极限上限分析法的公式推导中考虑了土体各向异性对基坑抗隆起稳定性的影响。将该方法与HASHASH和WHITTLE提出的波士顿蓝黏土深基坑开挖有限元模型进行对比,通过数值算例研究了挡墙入土深度、基坑深度、土体各向异性、最下一道支撑到坑底距离及偏压荷载等因素对抗隆起安全系数的影响。研究表明:基坑抗隆起稳定性系数随着土体各向异性比的增加而增加,随着最下一道支撑到坑底距离增加而增大,发现偏压作用距离坑边在2倍基坑深度之内对抗隆起安全系数影响较大。最后结合案例分析验证了该方法的有效性。

摘要：本文结合杭州某地铁车站基坑工程,通过建立不同几何尺寸的有限元分析模型,研究了基坑宽度效应对基坑变形和稳定性的影响。首先采用有限元强度折减法计算基坑抗隆起稳定性安全系数,以此为指标提出宽窄基坑的深宽比界限值,讨论了基坑宽度对坑底隆起、地表沉降、围护墙侧向变形及内力的影响。研究结果表明:宽窄基坑呈现出不同的坑底隆起模式,随着基坑宽深比的增加,坑底最大隆起量不断增大;基坑宽度较小时,宽度效应对围护结构变形、内力及周边地表沉降影响较大,当宽深比大于2时,基坑宽度效应不再明显。