纵向变形

摘要： 采用傅立叶级数法研究了不同荷载作用下轴力和剪切效应对盾构隧道变形的影响.计及剪切变形所产生的地基反力,建立了弯曲变形的控制微分方程,推导了剪切变形的计算公式;采用与既有理论解对比的方法,验证了级数解的正确性;通过对比计算,分析了截面形式、端承条件、荷载形式、长高比以及有无弹性地基对盾构隧道剪切变形的影响,剪切刚度对弯曲变形、剪切变形及内力的影响,以及装配力对弯曲变形和弯曲内力的影响.研究结果表明:盾构隧道的剪切变形在总变形中的占比可以达到20%以上,是由于盾构隧道圆环截面的形式及较低的剪切刚度共同造成的;考虑剪切变形后,隧道的总变形是增加的,但弯曲变形及弯矩较不考虑剪切变形时要小;随剪切刚度的降低,剪切变形增大,其在总变形中的占比也增大,当剪切刚度从8 GN减小到1 GN,总变形增加了15.7%,弯曲变形及弯矩分别减小了11.7%、17.1%,剪切变形增加5.77倍,剪切变形在总变形中的占比从4.64%增加到27.17%;装配产生的轴向压力增大了隧道的弯曲变形和弯矩,但影响幅度不大,一般对挠度的影响不超过2%,对弯矩的影响不超过3%.

摘要： 为全面了解软土基坑开挖对既有隧道纵向变形的影响,掌握既有隧道在基坑近接施工下的纵向变形响应特征以减少开挖对邻近既有隧道的影响。文章从理论研究、数值模拟以及实测分析等3个方面对国内外相关研究进行了总结,同时提出了基坑开挖对下卧隧道最大位移影响范围的实用边界模型,之后给出了有待下一阶段进一步研究的方向。主要结论如下:现有的分析方法都依赖于隧道处于假设状态的初始条件,未考虑隧道的已有“损伤”;数值模拟结果的合理性很大程度上依赖于所选择的本构模型与参数取值,更加适用于复杂应力条件的本构模型将是未来研究的重点;卸荷比对下卧既有隧道的影响明显,在软土地区的隧道上方进行基坑开挖,可通过调整卸荷比来减小对下卧隧道的扰动。随着基坑卸荷比的研究从“一维”逐步深入到“三维”,基于卸荷比的基坑开挖对隧道位移影响的预测准确度更高。

摘要： 盾构隧洞环间接头具有明显的非线性力学特性,合理模拟其受力变形响应是隧洞纵向变形分析中的难点。针对此问题提出了一种简便实用的环间接头分析模型,采用可传压不传拉的接触面单元模拟环间接触,采用基于埋置梁广义位移法的梁单元模拟螺栓,能够同时考虑环间接头处的非线性接触状态和接头螺栓的轴向刚度和剪切刚度,且适用于各种环间连接螺栓形状(直螺栓、弯螺栓或斜螺栓)。通过算例,将有限元模型与理论解析模型计算结果进行对比,验证了该模型的准确性。将该模型应用于某实际工程中穿越断层破碎带的盾构隧洞的纵向变形分析,结果表明:输水盾构隧洞在均质基岩中状态稳定,在断层破碎带区域衬砌环间缝变形和螺栓应力显著增大,但均在设计控制范围之内。该模型可为工程安全建设及运行提供一定参考。

摘要： 针对滑坡、塌陷、采空区等不良地质现象导致隧道产生的较大变形,基于无限长弹性地基梁模型,结合隧道实测纵向变形曲线,通过引入等效准则和等效荷载概念,提出1种计算隧道变形后力学状态的弹性反演分析方法。作为1种简化计算方法,该方法基于峰值位移、平均弯曲转角可反推得到等效集中荷载作用下,竖向和水平2个方向的隧道弯曲、剪切、扭转内力和平均等效荷载,并确定等效集中荷载的作用方向。依托某穿过2座煤矿采空区的病害隧道工程进行反演分析,验证提出方法的合理性和可行性。结果表明:对比依托工程实测的拱段与按无限长梁模型计算理论上的拱段,在远离洞口侧时二者的长度值较为接近,最小误差为1.21 m,误差率为3%;采用仿真模拟,将得到的反演平均等效荷载施加于隧道衬砌横截面,此时衬砌混凝土开裂区的裂缝分布与病害隧道的实际开裂情况高度一致。弹性反演分析方法具有一定的合理性,按最大位移和平均弯曲转角相结合的计算方式能保证反演结果偏于保守。

摘要： 采用修正的Loganathan理论研究了盾构上跨过程中土体损失引起的既有隧道纵向位移,考虑剪切变形的Timoshenko梁理论分析隧道内力变化及管片间错台量,基于弹性力学理论中的剪切效应建立了隧道纵向变形微分方程并求解,研究了隧道剪切刚度、土体损失率对隧道弯矩、剪力、管片间错台量变化规律。将计算结果与已发表监测数据对比,分析了Timoshenko梁发生弯曲变形后梁横截面不再与中性轴垂直,与不考虑剪切变形的Euler-Bernoulli梁的差异。研究表明:考虑剪切变形的理论解能准确预测隧道纵向变形,能矫正不考虑剪切变形条件下弯矩、剪力内力值过大以及无法计算管片错台量的缺陷。研究为预测盾构近距离上跨对既有隧道影响分析提供一种有效方法。

摘要： 基于盾构隧道转动错台模型,提出了一个能够评价偏载作用下隧道纵向变形的位移假设函数,同时结合最小势能原理推导出位移解析解,进而可以计算环间错台和转动变形.依据工程算例,将文中方法和数值模拟的结果进行对比,以此验证了该方法的合理性.研究结果表明偏载工况下,沉降和错台曲线具有明显的非对称性;当隧道轴线由与堆载长边方向平行逐渐转向与堆载短边方向平行的过程中,偏载引起的纵向沉降、错台的区间在减小,但是最大值会增大.同时纵向最大沉降值发生在靠近且位于堆载下方的隧道段,而最大错台量则主要发生在堆载范围之外且临近堆载边界的位置.

摘要： 为了给大跨下承式钢箱系杆拱桥的设计计算、施工控制和性能评估提供参考,对其温度变形规律进行了研究.基于三维有限元模型,分析了不同温度作用(包括整体温度、构件间温差和构件内部温度梯度)下的跨中挠度和纵向变形规律,在此基础上探讨了不同温度作用下的变形机理,并进一步研究了不同结构参数(包括拱肋形状、矢跨比、预应力水平和边界条件)对温度变形规律的影响.研究结果表明:跨中挠度与整体温度、主梁竖向温度梯度和吊杆-主梁温差呈正线性相关性,与拱肋竖向温度梯度和拱肋-主梁温差呈负线性相关性;纵向变形随着整体温度和主梁竖向温度梯度的增加而线性增加;拱肋-主梁温差是引起跨中挠度的主要原因;矢跨比增加,跨中挠度对整体温度和吊杆-主梁温差的敏感性增强;随着支座水平刚度的增大,整体温度升高时,跨中由下挠变为上挠.

摘要： 采用修正的Loganathan理论研究了盾构上跨过程中土体损失引起的既有隧道纵向位移,考虑剪切变形的Timoshenko梁理论分析隧道内力变化及管片间错台量,基于弹性力学理论中的剪切效应建立了隧道纵向变形微分方程并求解,研究了隧道剪切刚度、土体损失率对隧道弯矩、剪力、管片间错台量变化规律.将计算结果与已发表监测数据对比,分析了Timoshenko梁发生弯曲变形后梁横截面不再与中性轴垂直,与不考虑剪切变形的Euler-Bernoulli梁的差异.研究表明:考虑剪切变形的理论解能准确预测隧道纵向变形,能矫正不考虑剪切变形条件下弯矩、剪力内力值过大以及无法计算管片错台量的缺陷.研究为预测盾构近距离上跨对既有隧道影响分析提供一种有效方法.

摘要： 为研究基坑分段开挖时下部盾构隧道的纵向变形规律,以某分段开挖基坑小角度斜跨盾构隧道工程为例,采用对比法和归纳法,通过数值模拟分析,得出基坑分段开挖时下部盾构隧道纵向变形规律.研究表明:(1)基坑分段越越短,其下部盾构隧道最大隆起位移值越小,隧道隆起范围越小;(2)开挖分段个数与隧道隆起位移峰值个数相同,分段越均匀,峰值大小越接近;(3)应优先开挖叠交核心区中段基坑,而非两侧基坑;(4)隧道纵向各相邻部位对彼此变形的单向调整比率约为5.71％.可通过调整分段开挖顺序对隧道最大隆起位移的出现位置进行调整.

摘要： 针对矩形基坑开挖对下卧隧道变形影响这类课题,基于Mindlin经典解,考虑了坑底残余应力及围护桩效应的影响,推导了基坑开挖卸荷作用在隧道处附加应力的计算公式.对于埋深超过1.5倍隧道外径的盾构隧道,通过在Pasternak模型上部增加一层弹簧层来考虑上覆土层对隧道的约束作用,建立起地基梁的挠度微分方程.采用有限差分的方法把隧道离散为独立的节点单元,从而求解出隧道纵向的竖向位移和水平位移,最后与有限元数值模拟、工程实测得到的隧道变形数据对比分析.研究表明:在考虑深埋盾构隧道与土体的相互作用时,相对于Pasternak模型方法,笔者方法更能反映两者之间真实的力学行为,得到的解析解更接近于数值解,与实测值吻合度也较高,证明了方法的合理性和优越性;另外,笔者方法省去了大量的建模工作,在设计方案时能够用于初步评估基坑开挖引起下卧盾构隧道纵向变形的影响.

摘要： 引起越江隧道纵向变形的因素众多,河床冲淤便是其中之一,尤其是对于钱塘江这种河床高层年季变化较大的大冲大淤型河床.以钱江隧道为工程背景,基于Winkler假定和弹性地基梁提出了河床冲淤对于隧道纵向的分析方法,并与模型试验结果进行对比,论证了该方法的合理性.并以此方法探讨了钱塘江越江隧道在最不利工况下的受力变形特征,为工程实际提供一定的理论依据.

摘要： 在我国城市地铁建设中,盾构隧道施工影响下的市政管线安全控制问题已经引起了设计和科研工作者的广泛关注。rn 目前,针对该领域的研究一般采用基于应力控制技术的数值模拟方法,而且建立在地基土体均质的假定基础上,没有考虑地基的自然成层性。为此,采用弹性层状地基模型来考虑地基土体的非均质性,采用位移控制技术来体现任意给定的地层损失比,提出了层状地基中城市盾构隧道开挖引起临近市政管线纵向变形的位移控制分析方法。最后结合离心模型试验和位移控制有限元数值模拟进行分析,验证了本文方法的有效性,同时算例分析也表明：针对层状地基,如果按照以往的近似考虑土体成层性的计算方法进行求解,会带来比较大的计算误差。因此建议在地铁隧道设计中,应该充分考虑土体成层性所带来的影响。研究成果可为合理制定城市地铁隧道施工对周围环境影响的保护措施提供一定的理论依据。

摘要： 文章以某越江盾构隧道为工程背景。建立适合工程结构及工程地质特点的弹性地基模型，对隧道纵向变形与受力运用有限元方法进行分析。该模型充分考虑了隧道结构荷载作用特点以及隧道下部土体反力特性,重点分析了土层不均匀等外部荷载变化、隧道与竖井连接处的刚柔性这些主要因素对隧道纵向变形和受力的影响,并提出设计、施工上的技术方案，对盾构隧道工程的顺利实施及结构的长期安全性具有一定的指导意义。

摘要： 对复杂截面薄壁梁焊接后的纵向变形原理分析,通过对经验公式的变形作为变形量的计算基础,提出薄弱截面的强度校核的方法对反变形的最大挠度做出限制,结合焊接工艺、工装设备,确定焊接变形方向并选择正确的计算截面,进行快速计算,针对不同变形量的适用条件采用不同的焊接变形控制方法,并通过实际产品的生产实例验证了该方法切实可行,在提高产品综合水平的同时为同类产品的自动化生产打下基础.

摘要： 现阶段工程界对面板垂直分缝主要是基于施工工艺方面的考虑,分缝的条数与缝宽设定尚未考虑面板与坝体纵向变形的协调性,当大坝发生轴向位移时,面板间会产生挤压变形,当该位移值超过一定限值,混凝土面板就会发生挤压破坏.本文通过对洪家渡、董箐面板堆石坝面板分缝方法和措施的实践,认为坝体纵向变形过大且不协调是导致混凝土面板间产生垂直挤压破坏的重要原因,近而提出了以预防混凝土面板垂直挤压破坏为主的挤压垂直缝设计方法,具有工程实践价值.

摘要： 在纵向等效连续刚度模型的基础上,考虑环缝影响而得出修正模型,并将其应用于已建成盾构隧道长期运营过程中的安全评估。确立隧道纵向安全评估的安全体系,在运营期前提出有利于控制隧道纵向变形的方法,并在运营期对隧道的纵向安全进行合理评估。

摘要： 本文以航天测量船为例，探讨其纵向变形的规律及其预报方法，对姿态角(包括变形转角)的进行即时预报，给出即时预报的两点模型，并对预报精度进行了必要的讨论与实践，供有关部门参考。

摘要： 盾构隧道在运营过程中由于种种原因发生过量的纵向沉降或不均匀沉降,引发隧道渗水漏泥、结构局部破坏,或内部结构(如地铁轨道)发生纵向扭曲变形,而影响隧道的正常运营.目前,很多隧道加固研究是加固隧道断面,只有较少学者对隧道纵向进行过加固研究,本文采用CFRP网格加固盾构隧道进行缩尺模型试验.试验结果表明,盾构隧道纵向等效抗弯刚度有效提高,达到加固补强的作用.

摘要： 盾构隧道在运营过程中由于种种原因发生过量的纵向沉降或不均匀沉降,引发隧道渗水漏泥、结构局部破坏,或内部结构(如地铁轨道)发生纵向扭曲变形,而影响隧道的正常运营.目前,很多隧道加固研究是加固隧道断面,只有较少学者对隧道纵向进行过加固研究,本文采用CFRP网格加固盾构隧道进行缩尺模型试验.试验结果表明,盾构隧道纵向等效抗弯刚度有效提高,达到加固补强的作用.

摘要： 盾构隧道在运营过程中由于种种原因发生过量的纵向沉降或不均匀沉降,引发隧道渗水漏泥、结构局部破坏,或内部结构(如地铁轨道)发生纵向扭曲变形,而影响隧道的正常运营.目前,很多隧道加固研究是加固隧道断面,只有较少学者对隧道纵向进行过加固研究,本文采用CFRP网格加固盾构隧道进行缩尺模型试验.试验结果表明,盾构隧道纵向等效抗弯刚度有效提高,达到加固补强的作用.

摘要： 本发明公开了一种基于纵向扫描的板材翘曲变形在线检测装置，包括传输架以及均布在传输架正面的气浮垫杆，传输架正面底端设有滚轮传动机构，传输架正面中间安装有检测安装架；检测安装架包括倾斜分布的检测安装斜板，检测安装斜板底端设有与滚轮传动机构底端固定相连的安装底板，检测安装斜板顶端设有与传输架顶端固定相连的安装顶板；检测安装斜板内表面中间纵向设有升降调节机构，升降调节机构中间横向安装有探头安装机构。本发明通过沿产品传输方向横向布置的激光探头，并沿纵向移动测量产品表面距离，结合最终形成的产品表面3D分布图，通过规格判断来确定产品是否翘曲合格，测量效率高，通过对产品的在线逐一检查，实现了产品的全检。

摘要： 本发明涉及一种长32.25m，宽17.8m，重量超过539吨的偏心半幅钢混组合箱梁大方量纵向湿接缝浇筑变形控制方法，湿接缝浇筑前，在支撑墩支架工装系统基础上增加钢混结构的刚性支撑墩，刚性支撑墩支撑于刚度相对较弱的边腹板位置，支撑点支撑于偏心半幅钢混组合箱梁每道挑臂隔板及两侧梁端位置，并利用调整垫块支撑调平节段，保证节段的顶面标高、各个点均匀受力、节段的断面尺寸与总拼验收时的尺寸相一致。优点：利用刚性支撑墩支撑控制半幅钢混组合箱梁大方量湿接缝施工时的变形，不仅保证节段的顶面标高，并保证各个点均匀受力，保证节段的断面尺寸与总拼验收时的尺寸相一致，而且能够通过预压，消除非弹性变形量，修正模板弹性变形补尝量，最后浇筑湿接缝混凝土，完成半幅钢混组合箱梁湿接缝浇筑施工，保证浇筑后钢混组合梁的整体外形尺寸。

摘要： 本发明公开了一种纵向层理下不同大变形等级超前小导管定向加固方法，包括纵向层理斜向下倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法和纵向层理斜向上倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法，所述纵向层理斜向下倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法是通过改变超前小导管外插角对超前小导管定向加固，所述纵向层理斜向上倾斜不同大变形等级超前小导管定向加固方法是通过改变超前小导管间距对超前小导管定向加固。本发明达到有效围岩支护结构受力变形的效果，得到一种前期地勘到设计到施工的一体化方法，是一种几乎不增加成本却能很好体现纵向层理特性，控制围岩变形的经济性方法。

摘要： 本申请涉及地质勘察的领域，尤其是涉及一种基于光纤传感技术的隧道纵向分布式变形监测方法和系统，其方法包括：将光纤与光纤解调仪连接，发出脉冲光，基于所述脉冲光，获取光纤所在环境温度变化的温度变化量和脉冲光的频移，根据所述温度变化量和脉冲光频移，生成隧道形变量，将所述形变量传输至终端，使所述终端对所述形变量进行分析获取分析结果，通过所述分析结果对隧道进行监测。本申请具有通过想光纤发射脉冲光，监测脉冲光的频移和环境温度的变化，计算出脉冲光的形变变化量，根据光的应变变化量，计算隧道的形变量，远程监测隧道的形变量且光纤成本较低。

摘要： 本实用新型公开了一种测量模型盾构隧道内部纵向绕曲变形和横断面变形的装置，包括测量尺、固定滑轨、移动小车、十字激光器和无线摄像头；测量尺包括水平测量尺和竖向测量尺，水平测量尺和竖向测量尺均包括带刻度的测量尺短尺和测量尺长尺，测量尺短尺和测量尺长尺间为重叠设置且测量尺短尺上设有固定标，水平测量尺设于模型盾构隧道的水平直径线上，竖向测量尺设于模型盾构隧道的竖向直径线上；固定滑轨安装在模型盾构隧道内且其两端均延伸至模型盾构隧道之外，移动小车安装在固定滑轨上且其可在所述固定滑轨上移动。本实用新型的优点是：可以有效降低试验成本，安装与测试更加简便，同时可以测量模型盾构隧道内部纵向绕曲变形和横断面变形。

摘要： 本发明属于地下工程技术领域，具体涉及考虑剪切变形和轴力的盾构隧道纵向变形的计算方法，用于计算盾构隧道沿纵向的弯曲变形、剪切变形和内力。根据盾构隧道的长短、端部条件，以及荷载的大小、作用位置和分布范围，推导出盾构隧道纵向变形和内力的计算公式，包括在土层位移荷载、轴向装配力、集中力、满布分布荷载、局部均布荷载作用下有限长盾构隧道和无限长盾构隧道之弯曲挠度、剪切挠度、弯矩和剪力的计算公式。本发明所述方法能够计算无限长盾构隧道和在不同支承条件下有限长盾构隧道的弯曲挠度、剪切挠度和内力；由此可对盾构隧道沉降、环缝张开和错台进行定量计算，进而对盾构隧道的稳定性和抗渗性做出合理评价。

摘要： 本发明属于矿山井巷工程设计技术领域，提出一种快速估算大变形围岩特征曲线和巷道纵向变形曲线的方法；1)获得岩体力学参数、初始应力条件和巷道初始半径；2)计算不同支护压力时基于小变形理论的沿巷道纵向的洞壁标准化最大径向位移与围岩标准化最大塑性区半径；3)基于小变形计算结果转化得到大变形理论下的围岩特征曲线与巷道纵向变形曲线；4)计算得到大变形理论下不同纵向位置处的巷道洞壁径向位移和巷道当前半径。本发明能够快速地将基于传统小变形理论的巷道围岩变形计算结果转化为大变形理论下的围岩特征曲线和纵向变形曲线，降低巷道开挖过程中大变形预测的复杂性，为矿山软弱围岩巷道大变形提供方便快捷的估算方法。

摘要： 本发明属于地下工程技术领域，具体涉及考虑剪切变形和轴力的盾构隧道纵向变形的计算方法，用于计算盾构隧道沿纵向的弯曲变形、剪切变形和内力。根据盾构隧道的长短、端部条件，以及荷载的大小、作用位置和分布范围，推导出盾构隧道纵向变形和内力的计算公式，包括在土层位移荷载、轴向装配力、集中力、满布分布荷载、局部均布荷载作用下有限长盾构隧道和无限长盾构隧道之弯曲挠度、剪切挠度、弯矩和剪力的计算公式。本发明所述方法能够计算无限长盾构隧道和在不同支承条件下有限长盾构隧道的弯曲挠度、剪切挠度和内力；由此可对盾构隧道沉降、环缝张开和错台进行定量计算，进而对盾构隧道的稳定性和抗渗性做出合理评价。

摘要： 本发明公开了一种温控卸压的隧道纵向变形自适应结构，具体为：沿隧道纵向设置若干衬砌主环，在两个相邻衬砌主环的接缝外侧预留方形槽，槽中设置衬砌附环；衬砌主环和衬砌附环之间的径向的空隙中填充可压缩橡胶，沿衬砌主环和衬砌附环纵向的接触面设置滑板，保证衬砌主环和衬砌附环可相对移动；在衬砌主环和衬砌附环外侧填充热敏感填充材料，热敏感填充材料中设置S型分布的导热管，导热管的导热液回流孔和导热液注入孔设置在衬砌主环的内侧。本发明在隧道纵向发生不均匀变形时，通过温控卸压实现隧道纵向发生较大不均匀变形时，局部围岩挤压力的释放，使隧道结构承受较均匀围岩压力，避免隧道主体结构发生破坏。

摘要： 本发明公开了一种振捣卸压的隧道纵向变形自适应结构，具体为：沿隧道纵向设置若干衬砌主环，在两个相邻衬砌主环的接缝外侧预留方形槽，槽中设置衬砌附环；衬砌主环和衬砌附环之间的径向的空隙中填充可压缩橡胶，沿衬砌主环和衬砌附环纵向的接触面设置滑板，保证衬砌主环和衬砌附环可相对移动；在衬砌主环和衬砌附环外侧填充传力砂，在衬砌主环沿圆周设置若干振动孔，振动孔延伸到传力砂内部。本发明在隧道纵向发生不均匀变形时，通过振捣卸压实现围岩传递到衬砌上的压力重新分布，避免局部压力过大，从而实现对纵向不均匀变形的自适应，隧道结构不破坏。