摘要：针对大断面隧道初期支护拱架在承载时易发生平面外失稳的问题,本文通过开展单拱架全比尺试验和考虑纵向连接的拱框架结构的数值试验以及现场对比试验,对纵向连接与拱架组成的拱框架结构进行优化研究,使其横向上有足够承载能力、纵向上有较高稳定性。研究结果表明,单个拱架的破坏模式是局部面外失稳导致整体承载力丧失,考虑纵向连接的拱框架结构的平面内承载力和平面外稳定性都得到增强。通过调整纵向连接间距和拱架间距也可以调整初期支护拱框架结构和喷射混凝土的内力分担比,以充分发挥初期支护的承载能力,但纵向连接间距应小于1500 mm,拱架间距也应小于1200 mm。因而,在不改变初期支护现有结构形式的前提下,通过合理地布设纵向连接与拱架形成的具有空间承载效应的拱框架结构,不仅可以保证初期支护的承载能力,而且还提高施工效率和经济效益。研究成果可指导大断面隧道初期支护结构设计。

摘要：超高性能混凝土(UHPC)作为一种新型水泥基工程材料,具有超高的力学性能、耐久性能和良好的工作性能。与钢材相比隐含二氧化碳当量和隐含能耗更低,符合绿色可持续发展和“双碳”战略目标要求。目前,UHPC在桥梁工程、建筑工程和防护工程等领域已逐步应用,但在隧道工程中的研究和应用较少。文章研究设计一种装配式UHPC临时支撑拱架,可替代隧道施工过程中使用的钢拱架,具有很好的适用性和经济性。在某隧道CRD工法下临时竖向支撑施工中进行应用测试,取得了良好效果,验证了UHPC拱架替代钢拱架的可行性。

摘要：为促进河南省塑料大棚的标准化发展,科学指导其设计和建造,以《温室结构荷载设计规范》中规定的河南省18个地区钢骨架塑料大棚为研究对象,利用Ansys Workbench软件分别建立了不同跨度下(8、10、12、14 m)7种常用拱架材料设计的塑料大棚模型,对比了河南省18地区不同跨度不同拱架材料塑料大棚在不同荷载组合下的节点最大应力,筛选出控制荷载和最不利荷载组合,然后利用最不利荷载组合下的承载能力极限状态验算了其安全性,给出了河南省塑料大棚拱架材料规格选型建议。结果表明:河南省18地区中,栾川、南阳、商丘和固始4地塑料大棚的控制荷载是雪荷载,最不利荷载组合为永久荷载+1.2×不均匀雪荷载,其他14地区塑料大棚的控制荷载为风荷载,最不利荷载组合为永久荷载+1.0×风荷载。在河南省18地区中,风荷载是塑料大棚的首要不利荷载,对塑料大棚的安全性影响最大,其次是雪荷载。在建立24个塑料大棚模型,模拟计算河南省18地区最不利荷载组合的节点最大应力,共432组安全性验算分析的基础上,提出了适用于河南省18地区不同跨度塑料大棚不同风荷载等级下的材料规格选择建议,具有广泛的适用性。

摘要：为厘清钢管混凝土拱架支护的发展脉络,全面掌握其应用及研究现状,首先对常规U型钢拱架支护现状及问题进行了分析和评述,明确了钢管混凝土拱架支护技术的产生和发展背景。在此基础上,分别从基本原理、现场实践、力学试验、数值模拟、理论计算等方面对发展现状进行了详细分析和阐述。最后,总结了钢管混凝土拱架支护目前的发展形势及显著优势、存在的理论和技术问题及下一步研究重点。主要结论显示:1以2000年为界,可将钢管混凝土拱架支护发展大致分为尝试性实践阶段和研究应用阶段,十余年来发展愈发迅速且获得了良好的支护效果及经济效益反馈;2开展了上百次拱架及构件力学试验,初步掌握了其宏观承载特性,但对承载失效机理的认识尚待深入,同时缺少统一的试验规范;3拱架承载力计算采用轴压极限承载判据,不能满足精度要求;4拱架-围岩相互作用等理论问题及部分关键技术难题,使钢管混凝土拱架支护体系设计理论尚不完善,目前设计施工仍以经验为主。

摘要：铝矿均化库是平果铝业公司氧化铝厂原料准备区的重要工段之一，跨度４４ ｍ ，全长３０６ ｍ 。结构上首次采用４４ ｍ 异变断面二次抛物线大型钢筋混凝土拱架，在满足工艺生产要求的前提下，建筑造型、结构形式、经济指标得到了有机地结合。在理论计算的基础上进行了大型的结构试验，取得了宝贵的数据，为今后进一步进行大跨度厂房的设计、施工积累了宝贵的经验。

摘要：混凝土箱型拱桥在无支墩拱式拱架上现浇施工时,采用分环分段的施工方法,可以利用拱圈与拱架的联合作用,减少钢拱架的用钢量,达到节省施工成本的目的。通过大型通用有限元软件***2005的模拟及实桥测试数据的分析,发现先期浇注的混凝土拱环与拱架的联合作用明显,拱圈可承担其自重的43%,即拱架只承担拱圈重量的57%,利用联合作用可节约用钢量达30%。同时提出了一个估算拱架承担拱圈重量的公式,该公式简便实用,并通过两种施工工艺的计算结果验证了该公式的准确性,可用于指导初步设计。

摘要：为深入研究U型约束混凝土拱架的力学性能及破坏特征,以直腿半圆形拱架为例,考虑荷载、侧压力系数、节点刚度比、截面刚度、高-径比等影响因素,建立任意节数的U型约束混凝土拱架的力学模型,得到直腿半圆形拱架理论计算方法。综合分析了U型约束混凝土拱架的力学性能及破坏特征,开展地下工程约束混凝土拱架1∶1室内力学试验,结合理论计算、数值试验和实体比例室内试验,证明了任意节数U型约束混凝土拱架理论计算的正确性。研究表明:内力受荷载、侧压力系数和高-径比的影响较大;理论计算中内力最大的两个部位为直腿3/4高度位置和拱顶位置;在均压情况下,直腿半圆形拱架的变形形态为"拱顶上升,拱腿内敛,整体变瘦高"。研究成果可为深部巷道U型约束混凝土拱架力学性能及破坏特征研究提供理论和试验依据,为现场工程设计实践提供指导。

摘要：目的:基于常用的数值模拟软件FLAC^(3D)进行二次开发,弥补现有数值模拟方法的缺陷,提出一种准确有效的隧道/巷道拱架支护数值模拟方法。创新点:1.引入抗弯和抗压能力的相关性,改进梁单元压弯极限判据;2.通过FISH语言编程,实现梁单元修正和拱架精确模拟。方法:1.通过对FLAC^(3D)中梁单元支撑理论的分析,明确其存在的缺陷,并利用算例进行证实(图4~6);2.基于传统强度理论,对梁单元现有压弯极限判据进行改进(图7和8);3.通过FISH语言编程,实现梁单元修正模型嵌入(图9);4.通过算例分析,对新模拟方法的效果进行验证(图10和13)。结论:1.改进了梁单元压弯极限判据,通过FISH语言编程实现了梁单元的修正及拱架屈服失效的模拟。2.构件压弯试验和巷道拱架支护实例分析表明:修正模型体现了在压弯组合荷载作用下梁单元屈服时弯矩和轴力的相关性;实现程序是有效的且灵敏度较高;提出的新模拟方法使计算偏差得到有效压制,拱架模型呈现出的力学行为及围岩支护作用更加接近实际,计算精度和设计可靠度更高。

摘要：为确保大跨度明挖隧道结构施工安全、高效,通过对隧道拱架的设计及验算,满足现浇钢筋混凝土结构支架强度、刚度、稳定性的要求,同时可实现拱架厂内预制,施工现场快速安装、使用安全、安装过程质量易控制等,并提出相应的措施建议。对于类似工程具有推广应用价值。

摘要：深圳华侨华保龄球中心大厅采用了上下弦各设一层楼板的４０ｍ跨预应力混凝土拱架，既满足下层４０ｍ×７２ｍ大空间要求，又充分利用了结构空间，采用板式橡胶支座，结构缝以及顶层铰接屋盖梁等措施成功地处理了拱架与周围结构的关系，系统地介绍了工程的设计施工经验。