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[硕士论文] 吴建辉
建筑与土木工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着城市化进程的快速发展和基础设施建设的大量投入,城市基坑工程不断增多,这些基坑工程开挖较深、场地狭小而且周围建筑物密集、道路纵横交错及地下管道错综复杂,如何有效控制基坑在施工过程中的变形,使基坑工程既安全稳定又经济,国内外学者一直在探索研究。目前,对于软土地区的深基坑在施工过程中变形研究较多,而对于桂林地区地层多以圆砾石粉质粘土为主,岩性强度差,压缩变形较大,地下水丰富这种特殊地质条件下的深基坑在施工过程中的变形研究较少。因此本文以桂林地区某下穿道基坑工程为背景,对排桩支护基坑施工监测及变形控制展开了研究,主要研究内容和结论如下:
  (1)根据工程实际情况,采用MIDAS-GTS NX有限元软件建立了排桩支护基坑三维数值模型,对基坑开挖进行了数值模拟分析,分析了不同施工工况下支护结构的水平位移、周围地表沉降的变形规律和支撑轴力的变化情况,模拟计算结果表明:支护结构的水平位移、支撑轴力和周围地表沉降值均在控制值范围内,排桩支护结构能保证基坑在施工中的安全和稳定。通过对模拟结果的分析,对于施工模拟过程中基坑变形较大的部位将在基坑实际开挖过程中进行重点监测。
  (2)根据桂林地区某下穿道基坑工程的特殊地质水文条件以及设计要求,制定了详细的基坑监测方案。通过对施工监测数据的处理分析,总结了排桩支护基坑在施工过程中支护结构水平和竖向位移、支护结构深层水平位移、周围地表沉降、周围建筑物沉降的变形规律以及支撑轴力、地下水位的变化规律。监测结果表明:各项监测值均在控制值范围内,通过对基坑施工的现场监测,及时进行信息反馈,调整设计和施工,能有效的控制排桩支护基坑在施工过程中的变形。
  (3)通过数值模拟值和监测值的对比分析表明,支护结构的水平位移和周围地表沉降的变形规律基本一致,最大值出现位置相近,支护结构的水平位移和周围地表沉降的模拟值都略小于监测值,但十分接近。支撑轴力监测值要大于模拟值。
  (4)采用MIDAS-GTS NX有限元软件建立二维计算模型,对排桩支护基坑采用不同的入土深度、不同的桩径、不同支撑刚度、不同的施工工序以及不同的地面超载情况下对排桩支护结构水平位移的影响进行了对比分析。最后,结合施工监测的分析结果和数值模拟的分析结果以及对排桩支护变形影响因素的分析结果,从施工和设计两个方面提出了桂林地区排桩支护基坑变形控制的措施。
[硕士论文] 卢星辅
建筑与土木工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:在预应力碳纤维板加固系统中,张拉端和锚固端是最重要组成部分,不但要承受张拉时碳纤维板的拉力,还要承担在使用阶段碳纤维板的拉力增量,所有这些力都要通过锚固座传递到混凝土结构中,因此预应力碳纤维板端部锚固区域的稳定性决定了预应力碳纤维板加固技术的可靠性。
  本文开展了预应力碳纤维板端部锚固座锚固性能和受力特性的研究。首先从单根锚栓的受力机理开始进行试验研究,再进行多锚栓锚固座受力性能的试验和数值分析,还探索了仅考虑粘接对锚固座受力性能影响的试验,通过这些研究得到如下结论:
  (1)根据单根锚栓受力性能的试验结果,提出了单根锚栓受力性能的理论简化计算模型,采用此模型计算的剪应力结果与有限元计算结果虽存在一定误差,但趋势符合,可作为实际应用的参考计算方法。
  (2)通过试验与有限元计算对比分析得出:单根锚栓的轴向应力在相同植筋深度、相同荷载下,锚栓的轴向应力随着荷载的增大逐步增大。单根锚栓的剪应力在相同荷载下,不同植筋深度的锚栓剪应力随着植筋深度的增大而增大;对于同一根锚栓而言,剪应力随着荷载的增大而增大。单根锚栓的弯矩在相同植筋深度、外载荷不变的情况下,锚栓外露部分和植入部分交界处的弯矩会随着植筋深度的增加而减小;对于同一根锚栓来说,此弯矩会随着荷载的增大而增大。
  (3)多根锚栓固定的中承式锚固座在整个加载试验过程中,未发现锚固座存在滑移现象,锚固座底板的应力和变形与有限元数值模拟基本一致,应力分布比老式端承式锚固座更加均匀,锚固座具有良好的受力性能。
  (4)通过对中承式锚固座的多根锚栓的应变测试和有限元分析,同一纵向截面内,越靠近锚固座反力挡块部位,锚栓受力越大,反之越小。因此在锚固座的锚栓位置分布设计中应注意该受力特点。
  (5)锚固座底板与混凝土相粘接,粘接提供的锚固力是锚固座锚固承载力的重要组成部分,进行了仅考虑粘接作用(未植筋,不考虑锚栓锚固力)的锚固座受力性能试验和数值模拟。研究表明锚固座底板的应力及变形随着张拉力增加逐步增大,与有限元计算模拟结果比较吻合。试验结果表明仅考虑粘接作用的锚固座的承载力可以达到70kN左右,粘接作用在锚固座锚固力计算及受力分析中应给予充分的考虑,不能忽略。
[硕士论文] 李晓帅
建筑与土木工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:预应力碳纤维板加固技术结合了普通粘贴碳纤维材料加固与体外预应力加固两种加固技术的优点,具有耐腐蚀性强,延缓构件开裂,大幅度提升承载力等优点,在工程加固领域得到了快速的发展与应用。但是,相较于成熟的采用钢绞线、钢丝束等传统材料的预应力加固技术,在预应力碳纤维板张拉控制应力方面的研究还缺乏足够的经验与数据,相关的规范中对于预应力碳纤维板的张拉控制应力的规定不明确或没有给出具体要求。因此,本课题就预应力碳纤维板张拉控制应力对混凝土梁加固效果方面的影响展开相关研究,以期得到一些有价值的结论。
  为探索合理的张拉控制应力,本课题设计了不同的预应力水平的碳纤维板加固梁,并进行了混凝土构件的加载试验。通过加载试验和数据分析,得出以下主要结论:
  1、通过对不同加固条件下T梁的静力加载实验,研究了张拉控制应力对加固梁的受力特性、破坏形态、承载能力以及裂缝发展等性能的影响,通过试验分析了预应力碳纤维板加固技术对混凝土梁构件的开裂荷载、构件挠度和裂缝发展的影响,分析了张拉控制应力对碳纤维板的材料利用率的影响。
  2、在试验的基础上,对不同加固条件下的混凝土梁受力性能和破坏模式进行了理论分析,通过理论分析表明:以传统的平截面假定为基础的力学模型,可以较好的预测经过预应力碳纤维板加固的受弯构件的工作性能;同时根据假定条件,推导了构件正常使用阶段的消压弯矩、开裂弯矩的公式,并且针对不同破坏模式下推导构件钢筋屈服荷载以及极限承载力的公式,并在直接双线性法为基础上分析了加固梁的荷载挠度关系。
  3、针对采用预应力碳纤维板加固混凝土梁与钢筋混凝土梁在力学性能性能上的差别,现有评估方法的局限性,“引入基本承载力安全储备”与“等效承载力安全储备”的概念,与现有评估方法进行对比分析,避免因单一评价标准造成加固混凝土梁安全储备不足以及避免盲目提高构件的设计荷载造成安全性可靠性的不足。
[硕士论文] 谭海星
建筑与土木工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着地面建筑和交通空间的日益饱和,城市地下空间的开发和利用逐步被人们重视,城市地铁作为一项地下公共交通工程为缓解和解决地面交通压力做出了极大的贡献。经过近150多年的发展,地铁车站不断刷新特大断面的纪录,大拱脚地铁车站就是一种新型的特大断面形式。地下工程长期处在一个相对封闭、地质环境复杂、高应力地区,任何微小的不确定因素的改变都会对结构的应力状态产生较大影响,从而引起结构的开裂。
  本文以断裂力学为理论基础,结合ABAQUS软件中的扩展有限元板块分析大拱脚地铁车站拱盖结构在局部偏压荷载、不均匀沉降、不同侧压力系数变化和拱盖结构厚度变化几种因素下结构的开裂、扩展及破坏时裂纹的分布位置及形态。
  (1)文中将日本隧道衬砌模型试验与利用ABAQUS扩展有限元法的数值模拟结果相对比,得出模拟结果与模型试验的裂纹位置基本一致,充分论证了XFEM法模拟衬砌结构开裂的可行性和适用性,为模拟大拱脚拱盖结构的开裂提供了理论依据。
  (2)在局部偏压作用下,拱盖结构产生的裂纹与破坏形态随着偏压范围的变化而出现不一致的情况。局部偏压范围越大,结构越容易产生裂纹;结构起裂时首先在偏压区域所对应的拱盖结构内表面产生受弯张口型裂纹;裂纹面上部结构的环向位移大于下部的结构环向位移;同一荷载作用下结构的裂纹扩展速率随着偏压范围的增大而加快;偏压范围较小时,随着荷载的增加,偏压范围外侧的结构混凝土被压溃;偏压范围较大时,主要是以主裂缝的贯穿以及外侧混凝土压溃而破坏,此时,偏压范围上下外表面及左拱脚外表面会产生拉裂纹区;结构在偏压角度一定的条件下,随着纵向偏压长度的增加,裂纹的扩展长度随之增加,在空间形态上表现出两端向拱顶微弯曲的现象。
  (3)拱盖结构产生横向不均匀沉降时,结构首先在左拱脚外表面产生张拉裂纹,随着沉降量的增加,裂纹逐渐贯穿,表现为压剪裂纹,与此同时,左右拱腰外表面以及拱顶内表面产生拉裂纹区,且右拱腰外表面的裂纹区域比左拱腰的范围大;产生纵向不均匀沉降时,起初沉降值较小,拱顶外表面产生对称的双裂纹,随着沉降值的增大,拱底沉降处产生竖向裂纹,主裂纹以接近45°扩展,扩展速度逐渐加快,达到破坏沉降时,结构沉降处表现出张拉裂纹,另一端表现出剪切破坏。
  (4)不同侧压力系数结合拱盖结构存在空洞产生的裂纹不同:当空洞位于拱顶区域时,随着侧压力系数的增大,拱项空洞区外表面首先产生受弯张口型裂纹,结构接近破坏时,拱顶空洞区域、左右两侧拱腰内表面、拱脚外表面会产生拉裂纹区;当空洞位于拱腰时,拱腰外表面混凝土首先会随着侧压力系数的增大被挤出变形,出现“V”形受弯张口型裂纹,随着侧压力系数的继续增大,空洞区外表面、左拱腰内表面、左拱脚外表面以及右拱脚内表面会产生拉裂纹区。
  (5)随着拱盖结构厚度的增加,结构的起裂荷载逐渐增加,裂纹的扩展速度逐渐减缓。
  (6)将数值模拟的裂纹以形态、位置等进行归纳分类:①拱盖结构在受到偏压及不同侧压力系数作用下首先产生受弯张口型裂纹,主要表现为纵向裂纹,随着荷载的增大在环向迅速扩展;②纵向不均匀沉降主要产生斜向和环向裂纹,沉降处裂纹表现为受弯张口型裂纹,随着沉降值的增大会在另一侧产生受剪错台型裂纹;③横向不均匀沉降起初在拱脚位置产生受弯张口型裂纹,随着沉降值的增大,结构会发生剪切破坏,产生受剪错台型裂纹。
  (7)对病害及裂纹的相互对应关系进行总结和描述,得出拱盖结构的拱腰内表面和拱脚外表面是拱盖结构裂纹较易产生的区域,初步得出裂纹位置与病害的对应表格,为实际工程中裂纹的产生及判断提供借鉴。
[硕士论文] 陈红川
建筑与土木工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Plastics,CFRP)具有抗腐蚀性强、抗拉强度大等特点,在实际工程中被广泛应用于混凝土结构加固。预应力碳纤维板加固技术作为一种主动加固方法,具有高效、经济的特点,应用前景广阔。本文以预应力夹片式锚具和预应力波形锚具为基础,并对其工作原理及受力特性进行理论分析,研发出一种新型的针对10cm宽碳纤维板的楔形夹片式锚具,并对其受力特性进行有限元模拟及静力张拉试验研究,主要内容有:
  (1)对国内外的预应力碳纤维板锚具进行调研,总结国内外现有锚具的样式,并对比分析夹片式锚具和波形锚具的工作原理、受力情况及工作性能,在此基础上设计楔形夹片式锚具的关键尺寸。设计锚具的锚固长度为200mm,锚杯厚度为70mm,三种夹片厚度分别为6.15mm、8.15mm、10.15mm;
  (2)运用ansys软件模拟了预应力碳纤维板楔形夹片式锚具在预紧阶段和张拉阶段的受力过程,分析锚具整体和楔形夹片的变形及受力情况。模型中采用面——面接触方式模拟锚杯与夹片、夹片与碳纤维板之间的接触,并将碳纤维板与锚具楔形夹片视为一体。理论结果表面:锚具中部的向上变形最大,并由锚具尾端向前端递减;锚具尾端区域的等效应力最大;
  (3)预应力碳纤维板楔形夹片式锚具的静载张拉试验方案设计,主要包括楔形夹片式锚具静载试验的试验内容、设备、测点布置方法以及试验加载制度。进行锚具静载试验,测试锚具楔形夹片厚度对锚具极限张拉力的影响。由试验可知:XMJ10-3组的试验结果较为良好,锚具的极限张拉力达到380.3KN,锚固效率为79.2%。试验结果表明:锚具夹片需要具有一定的刚度才能夹持住碳纤维板,提高锚具的极限张拉力,减少因碳纤维板滑移造成的预应力损失。
[硕士论文] 黎攀
建筑与土木工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:城市轨道交通车站深基坑支护结构安全稳定性是施工与环境安全研究设计的重要内容。同时,基坑工程也向着更深、更宽、更大的方向发展并且基坑周边的坏境也越来越复杂。这便为基坑的安全稳定性提出了更高的要求,因此支护结构的变形控制成为了深基坑设计、施工、监测的主导因素。
  本文依托重庆轨道交通两路口站深基坑工程,运用理论分析、数值模拟计算、实测数据与模拟数据对比分析的方法对本深基坑的变形进行了研究。本文主要研究内容和结论如下:
  ①首先针对土岩组合区深基坑开挖地表变形特性,采用偏态分布函数对本深基坑坑周实测沉降曲线进行分析,给出了适用于本工程的地表沉降估算简化方法,并运用简化方法计算了坑周地表沉降值。计算的沉降值与模拟值相吻合,验证了模型的正确性。
  ②接着结合重庆两路口深基坑工程实例,采用MIDAS/GTS有限元软件,分析基坑稳定性,并对计算结果的挡墙水平位移、锚杆轴力、基坑地表沉降、房屋建筑基础与结构进行分析,得出其变形规律。其次设计模拟了增大开挖步距与之进行对比分析,得出开挖步距的设置能有效的控制基坑变形。最后模拟分析了上覆土厚度分别为3m、5m、7m时对地表沉降的影响。
  ③通过收集整理并分析实测数据与模拟数据对比分析,得出实测与模拟相吻合。验证了模型的正确性。最后,通过理论分析知道施工是基坑变形产生和发展的阶段,要想控制基坑变形就必须从变形源头和变形的发展过程入手。因此,本文最后讨论了深基坑在施工过程中开挖方法选择和施工工艺对基坑变形的控制措施方法。
[硕士论文] 唐银
土木工程;结构工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:弦支穹顶是由上部网壳结构与下部索撑体系组合而成的复合空间结构,因其受力合理,形态优美而被广泛应用于大型体育馆、机场航站楼及会展中心等大跨度公共建筑中。弦支穹顶结构施工安装过程中上部单层网壳对缺陷甚为敏感,下部索撑体系需施加合理预应力后方能发挥结构优势。因此,施工过程中种种因素引起的网壳初始缺陷和索撑体系的预应力偏差,必将对结构造成不容忽视的影响。
  论文在总结分析弦支穹顶结构中的各种施工误差问题基础上,针对弦支穹顶结构施工中可能存在的缺陷展开了深入研究。基于概率统计理论,开展弦支穹顶结构性能对施工中可能存在的缺陷敏感性分析,为上部结构安装及下部结构预应力张拉方案提出建议。论文展开的工作及主要结论如下:
  1、论文首先阐述了弦支穹顶结构稳定性分析的相关问题,指出分析结构受力性能前必然需要进行找力过程以对结构预应力准确施加,结合线性屈曲分析与非线性分析对弦支穹顶结构极限承载力算法进行阐述。
  2、针对施工中弦支穹顶上部结构可能存在的初始缺陷问题,指出这些误差必将影响上部网壳结构的性能,进而对弦支穹顶整体结构性能产生影响。以敏感性分析相关理论为基础,运用蒙特卡罗法进行弦支穹顶结构性能对上部结构初始缺陷(节点定位偏差、杆件初弯曲、杆件初偏心)敏感性分析,以及采用一致缺陷模态法分析杆件截面尺寸误差对弦支穹顶结构性能影响。明确了上部结构初始缺陷对弦支穹顶结构极限承载力影响程度,并根据相关敏感趋势图为施工中进行上部网壳结构安装提出若干建议。
  3、针对施工中环索预应力损失问题。弦支穹顶的高效性能在于下部索撑体系预应力施加,然而施工中必然存在环索内力与设计值之间存在误差,下部索撑体系预应力损失必然会对结构性能产生影响。以蒙特卡罗法为基础结合稳定性原理和张拉补偿法原理研究弦支穹顶结构性能对下部索撑体系预应力偏差在5%范围内、10%范围内及15%范围内敏感性。明确了弦支穹顶环索预应力损失对结构极限承载力的影响,提出了弦支穹顶预应力施工中应精确监控最外圈环索内力的建议。
  论文最后对研究工作进行了总结,并提出进一步研究中亟待解决的问题。
[硕士论文] 符红
交通运输工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:土钉、锚杆、框架梁是用于边坡的常用支护技术,将这三种支护方式结合起来就形成了锚杆框架梁复合土钉新技术。目前对这种新型的复合结构进行的理论研究很少,故有必要对其进行理论研究。以良好地质条件下的细粒填土类的均质土坡为研究对象,本文先总结了土钉和复合土钉的发展概况,再介绍了土钉、锚杆、框架梁的工作原理,最后用有限元法和经济法来分析土钉、锚杆+土钉、框架梁+土钉、锚杆+框架梁+土钉的稳定性和经济性。
  研究的主要内容及成果为:
  (1)用ABAQUS有限元软件和理正岩土软件得到的位移和安全系数来分析在未支护及土钉、锚杆+土钉、框架梁+土钉、锚杆+框架梁+土钉支护下的稳定情况。所得结果为:开挖使得坡体位移增大,滑动面向下移动;这四种支护方式约束坡体位移的效果依次为:锚杆+框架梁+土钉>锚杆+土钉>框架梁+土钉>土钉>未支护;土钉的最大轴力依次为:锚杆+框架梁+土钉>框架梁+土钉>锚杆+土钉>土钉,这说明土钉和锚杆有利于减小边坡的位移,框架梁有利于增大土钉的最大轴力值。
  (2)以重庆地区为例,通过查询重庆工程造价信息网上的材料价格,计算出这四种支护形式的经济费用,它们费用依次为:框架梁+土钉>土钉>锚杆+框架梁+土钉>锚杆+土钉。这说明土钉的支护费用较高,锚杆和框架梁的支护费用较低。
  (3)以锚杆框架梁复合土钉为对象,用ABAQUS有限元软件分析了细粒填土类的均质土坡在不同情况(包括土钉和锚杆的长度、倾角、水平间距)下的稳定情况,分析各情况下的安全系数、位移、轴力,得到参数的最佳取值。结果为:安全系数与土钉或锚杆长度同增同减,变化趋势一致,安全系数与土钉和锚杆的倾角或土钉和锚杆的水平间距变化趋势相反;最佳参数值为:土钉倾角取10°~15°,土钉水平间距取1m~1.5m;锚杆入射角度取10°~15°,锚杆水平间距取1.5m~2m。
[硕士论文] 宋朝望
土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:深基坑工程大多位于建筑物密集及地下管线纵横交错的市区范围,为减小基坑开挖对周边环境的影响,必须严格控制基坑的变形和稳定。考虑基坑的安全性和地质条件的复杂性,基坑侧壁挡土结构通常不采用单一支护结构,而采用联合支护体系,其中桩锚撑联合支护体系应用较为广泛。
  本文介绍了桩锚及斜撑联合支护体系的相关理论研究,以淮南市朝阳路京澳广场基坑支护工程为背景,结合工程实例建立有限元模型,分析基坑开挖过程中桩锚及斜撑联合支护体系的支护桩水平位移及其内力,各层锚杆轴力和斜撑轴力的变化规律;然后将桩锚及斜撑联合支护体系的现场实测数据与数值模拟结果对比分析,验证数值模拟过程的合理性;最后,通过研究斜撑水平间距、斜撑水平倾角和撑锚垂直间距对联合支护体系中撑锚内力的影响,分析联合支护体系变形协调特征,优化各撑锚参数,研究联合支护体系变形过程中锚杆和斜撑的相互作用,得出结论,为深基坑工程的设计和施工提供重要参考。主要结论如下:
  (1)运用Midas GTS NX有限元软件建模,分析研究基坑开挖过程中的支护桩桩体水平位移和内力的变化规律;锚杆轴力随着基坑的开挖进行,锚杆轴力基本沿着自由段前端至锚固段末端方向不断减小;斜撑轴力的大小与支撑点处支护结构变形密切相关。
  (2)分析表明:在基坑开挖过程中,各支护桩桩顶变形趋势基本相同,锚杆的轴力呈增大的趋势,而斜撑轴力逐渐减小,递减趋势也逐渐减小。各工况下桩顶水平位移数值模拟结果与监测数据变化趋势基本相同,说明联合支护体系数值模拟是合理的。
  (3)不同斜撑水平间距、斜撑水平倾角和撑锚垂直间距对联合支护体系中撑锚内力的影响不同,撑锚参数对第一层锚杆轴力和斜撑轴力影响有限,锚杆和斜撑轴力的变化与支护桩体变形密不可分。
  (4)不同撑锚参数下的桩体水平变形存在差异性,这种差异性与撑锚相互作用密切相关,斜撑轴力和锚杆轴力的变化过程是联合支护体系变形协调的过程,即支护桩桩体水平位移变化影响着支护体系中支护桩、锚杆及斜撑的受力。
[硕士论文] 李果
土木工程;岩土工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:随着经济建设的发展,城市配套设施需求日渐丰富,对于城市用地的开发利用也更加频繁,城市基坑工程也因此变得随处可见。深基坑施工对公共财产和环境影响较为严重,应尽可能减小对周边环境的扰动,一旦发生事故,必将导致影响区内的地面沉降、地下管线破裂、邻近建筑开裂、倾斜等现象,对居民生活和社会造成较大的不良影响和损失。因此基坑开挖对周边环境及邻近建筑的影响研究已成为当今的一个重要课题。
  本文以解放碑新华书店深基坑开挖项目为背景依托,通过理论分析、三维数值模拟、结合工程监测,建立了基坑开挖和地铁隧道、建筑物相对位置关系模型,研究了深基坑不同开挖方式下的空间效应,对临近地铁隧道及建筑的影响进行了分析验证,提出了合理的建议。
  本文所做的主要研究工作如下:
  ①讨论了基坑开挖对影响区内的地面沉降、坑底隆起变形以及对临近地铁隧道影响,分析了影响原因。探讨桩锚结构控制桩顶变形的作用效果。
  ②分析了土拱和岩拱的形成机理,推求了深基坑开挖的空间效应系数,讨论了合理桩间距的确定方法;根据纯弯曲弹性梁理论,提出了基于岩体抗拉强度的成拱方程。
  ③采用数值模拟,比较了深基坑顺序开挖、跳槽开挖、先中间后两边开挖等不同开挖方式和支护形式下的成拱强度规律,分析了影响区内地表、临近隧道、基坑底部、支护结构的变化规律,提出了合理的开挖方式、抗滑桩支护间距及监测断面布置的建议。
  ④利用Flac3d对《新华书店时尚文化城》项目深基坑的分块、分层开挖进行模拟,分析了桩锚支护结构、坑底隆起、地面沉降的施工响应,并结合监测数据对隧道的变形进行了对比分析。
[硕士论文] 龙依
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:在高层建筑中深基坑工程有着很重要的地位,并且是一项综合性较高的系统工程。在岩土工程的领域中,深基坑的支护技术也是一个重要的组成部分,对于各种类型的建筑工程施工,深基坑的支护技术也是其中的一个重要环节,所以合理的基坑支护设计不仅可以使工程的成本有效的降低,也能使工程的质量有所提高,并且还能使事故的发生概率大大的降低。在国内伴随着经济的快速增长,一大批的高层、超高层的建筑以及地下工程在我国的建筑行业中兴起,因此深基坑工程的数量也在大幅度的增多,故在对深基坑工程的支护技术运用方面也越来越多。本文是以淮南的某一基坑工程作为研究对象进行研究,考虑在工程的使用过程中含水量对支护结构外荷载的影响,并考虑工程的实际情况较为合理的选取土的力学指标进行支护结构设计计算,还对该基坑做了降水设计以及降水后地表最终沉降计算及土层最大沉降变化规律的预测分析。主要研究过程如下:
  首先是通过对各种国内外的相关文献、论文以及期刊进行大量的阅读,还有对深基坑支护的现状以及土钉墙支护的这种支护形式进行研究,另外还对深基坑工程中仍然存在的一些问题进行了总结。
  接着对淮南某基坑的黏性土进行直剪实验,并对其进行简要的力学特性分析,然后得出该土的力学性质。
  然后在根据本文所研究的深基坑工程的场地条件等,对其做出相应的基坑支护设计,并对其进行相应的结构计算以及稳定性研究,还需要对基坑进行降水设计,为现场的施工提供可靠的依据。
[硕士论文] 周遵红
管理科学与工程 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:大力发展装配式建筑是建筑行业生产方式的重大变革,具有节约能源,减少污染,提升劳动生产率以及改善工作环境等优点,有利于促进建筑业与制造业的深度融合。近年,国家和各地政府都出台了许多政策,明确了推动装配式住宅发展的具体目标、重点任务和保障措施。随着政策红利的不断释放,装配式住宅将会得到快速的发展。
  然而,我国装配式住宅的发展还处于起步阶段,装配式住宅项目预制构件的生产与装配施工还有很多问题需要研究。又因为装配式住宅预制构件供应与传统建筑材料供应有很大的区别,预制构件需要在工厂提前进行生产准备;相对于其他行业,预制构件又有体积大,生产周期长等特点。如何有效地对预制构件的生产进行优化,让预制构件的生产与装配施工同步结合起来,以解决构件积压或库存不足的问题是急需研究的重要课题。在此背景下,本文作了如下研究:
  首先,本文通过查阅相关的标准规范,归纳了装配式住宅的研究现状,对优化方法进行总结,说明创建优化模型的意义。归纳装配式住宅预制构件的采购与供货、生产与装配施工的流程,分析这些流程的特点;再通过对装配式住宅装配施工项目的实地调研,认为对预制构件的生产进行优化应该加强装配施工方与预制构件供应的协调配合,加强施工进度计划的管理,尽可能地让预制构件的生产与施工装配连续、均衡地进行,同时认为加强预制构件生产提前期的管理,有利于产能优化。
  其次,因为装配式住宅多用于大型项目,合理地组织施工,让预制构件均衡、连续地生产,是对预制构件生产优化有效途径之一,所以本文基于均衡生产的思想,创新性地建立预制构件的安装排序模型;为了避免盲目生产导致预制构件生产过程的库存不足或者构件积压,本文结合装配式住宅项目装配施工进度计划与装配施工排序情况,动态地计算预制构件生产提前期,本文创新性地建立预制构件生产提前期计算模型,从而达到对预制构件生产优化、提高预制构件生产效率的目标。
  最后,本文以实际的装配式住宅工程项目为背景,运用JIT与OPT结合的思想,编制项目的总进度计划;根据预制构件的装配进度计划,对项目预制构件的施工安装进行排序;再运用生产提前计算模型对预制构件的生产提前期进行计算,得出每个构件的生产提前期,验证了模型的有效性。
  本文站在装配式住宅项目的角度,通过建立相关生产优化模型,让预制构件装配项目达到连续、均衡生产的目标,合理设置预制构件生产提前期,对预制构件的生产进行优化,提高了装配式住宅的装配施工效率。
[硕士论文] 方宏飞
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:深基坑围护结构的形式以及变形规律探究一直是岩土工程领域的重点难点问题之一,众多专家学者们也对新型围护桩进行着孜孜不倦的研究。PC工法桩作为一种新型围护桩,结合其在实际工程中的应用,建立三维有限元模型并进行模拟计算,将计算结果与工程实测数据对比分析对PC工法桩在工程中的应用具有重要意义。同时,对PC工法桩在深基坑围护中变形的影响因素展开研究,分析钢支撑预加轴力和支撑刚度的影响规律对围护结构的设计具有指导意义。本文以德胜路(机场路-九环路)地下综合管廊(自来水供水管道维修改造)工程为工程背景,采取有限元模拟和实测数据对比的方法对PC工法桩的变形规律以及影响因素展开了深入研究。本文主要研究方法和结论有:
  1.结合实际工程概况,采用MIDAS GTS NX软件分别建立PC工法桩和SMW工法桩模型,并将两者模拟结果进行对比分析,总结出PC工法桩和SMW工法桩对水平位移及竖向位移的限制作用效果相差不大,但是在限制竖向位移时PC工法桩的总体稳定性略低于SMW工法桩。
  2.将PC工法桩有限元模拟结果和实测数据进行了对比分析,MIDAS GTS的模拟结果略大于实测数据,但在总体上的变化趋势都和实测数据相差不大,可见模拟结果具有一定的可靠性,在实际工程中,可运用对PC工法桩的模拟结果来预估围护时的变化趋势,进而在施工过程中随时采取相应的措施以保证施工的安全可靠。
  3.运用理正深基坑软件对钢支撑预加轴力和支撑刚度对PC工法桩变形的影响,结果表明预加轴力和支撑刚度的增大都能减小PC工法桩的水平位移,但钢支撑预加轴力的影响较为显著。
[硕士论文] 薛宝峰
项目管理 重庆交通大学 2018(学位年度)
摘要:目前在我国的基本建设中,大型工程项目的数量和规模日益增大,项目复杂性和多样性也不断增大。施工现场管理是一个多要素、多层次的管理,而且现代施工现场具有交叉作业多、作业流程复杂、技术工种的种类繁多等特点,所涉及的人员、机械设备、材料、环境的管理范围也在逐渐增大,加大了施工现场管理的难度。除此之外,随着管理水平的不断提高,现代化管理模式也在不断更新发展,但项目的复杂性与多样性导致了管理模式在发生变化,具有更多的不确定性,给施工现场造成一定的管理难度。施工现场管理不善造成的施工事故屡见不鲜,轻则延误工期,浪费人力、物力、财力,重则危及生命安全,而5S现场管理法是解决现场管理问题最直接的方法之一。
  本文在学习和借鉴国内外相关文献的基础上,首先对5S现场管理的概念、原则、目的进行阐述,着重对五个方面整理、整顿、清扫、清洁和修养进行介绍。其次主要以基本建设行业中典型的公路施工为例,以C公司为研究对象,深入分析其目前现场施工管理的现状以及存在的问题,描述5S现场管理在C公司的应用情况。然后建立针对5S实施效果进行评价的综合评价模型,以5S实施的五个方面及侧重点作为评价指标,通过层次分析法确定各指标权重,用模糊评价法对每个因素进行评价,得出综合评价结果,证实了5S现场管理体系的有效性。最后,根据评价结果及现场管理实际情况,对5S实施中仍然存在的问题及不足提出针对性的建议,以给众多同类项目公司作出启示。
[硕士论文] 方君涵
土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:论文通过分析广东某核电站排水隧洞爆破工程、广西某核电站负挖工程以及某近海取水工程在现场进行爆破振动监控的案例,利用萨道夫斯基经验公式,回归分析出质点振动速度随爆破单段最大段药量、单次起爆总药量变化关系,依据回归分析出的三向振动传播衰减规律,提出利用单段药量和总药量双重标准控制爆破振动的原则;并分析出在层状岩体条件下爆破振动沿不同路线传播的衰减特征。
  通过广东某核电站排水隧洞爆破工程以及广西某核电站负挖工程爆破振动案例分析,并依据实际开挖中的爆破振动监控数据,根据被监控质点的爆破振动特点,分析发现:由于在爆破工程中利用单次起爆段药量对爆破振动进行控制时,不同段同时起爆会导致爆破振动速度产生叠加的情形,这种控制标准较为单一,不利于对被监测建筑物的振动安全控制。在利用萨道夫斯基经验公式对监控数据进行回归分析看出,爆破单段最大段药量以及起爆总药量均与爆破振速具有可靠的关联性,并通过回归分析的结果计算出处于不同爆心距下的控制段药量和总药量。因此对爆破振动进行监测控制时,要利用段药量和总药量双重标准控制爆破振动。
  通过对某近海取水工程现场进行爆破振动监控,结合现场监测数据,分析发现:在层状岩体中,爆破振动速度沿垂直地层走向传播的衰减最快、沿地层走向传播的衰减最,并利用萨道夫斯基经验公式回归分析出各向异性地层爆破振动衰减规律,并计算出沿不同传播路线,处于不同爆心距下的控制最大段药量。
  本文通过爆破振动的现场监控与案例分析,研究出的结果具有一定的实际价值,可为以后相似工程施工和研究提供一定的借鉴和参考。
[硕士论文] 孙乐
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:在当前我国大规模的基坑建设中,软土地区基坑支护的设计与施工一直困扰着广大岩土工程建设者。高强承载体式回收锚索是一种压力扩散型可回收锚索,该锚索可充分发挥岩土体与注浆体的强度,在软土中能提供较高承载力,有效控制变形。通过高强承载体式回收锚索工作机理分析与破坏机理分析、高强承载体式回收锚索锚固力计算方法以及锚固力的现场检测试验,对高强承载体式回收锚索的工作机理和锚固力进行了研究,得出了以下结论:
  (1)根据软土特质,对压力分散型锚索进行改良——设置高强承载体。通过对高强承载体式回收锚索工作机理的分析,发现承载体与锚固体的较大接触面可以分散锚筋上传递的作用力,从而增大了锚索的承载力,并使锚固体上的剪应力随着锚固体的长度扩散分布,由此找到了提高可回收锚索承载力的途径。
  (2)分析了高强承载体式回收锚索的破坏机理,推导了高强承载体式单元回收锚索的锚固力计算公式。从公式中得出,高强承载体式回收锚索的锚固力大小主要与承载体的直径、长度以及强度有关。增大承载体与水泥土的接触面积,有利于应力的扩散,从而显著提高锚索的承载力。
  (3)对其Se~P~Sp曲线进行分析,高强承载体式回收锚索在循环荷载的作用下,Sp≥Se,由此可得出,高强承载体的塑性变形是可回收锚的主要变形。若要提高锚索的承载力,可通过增强承载体的强度来实现。
  (4)通过工程实例应用表明,此种回收锚索能在软土中提供较高的锚固力,一个承载体设置两根钢绞线((φ)15.2)的锚索,最大锚固力达到了312kN,突破了软土中可回收锚索承载能力的限制。
  (5)该种锚索的回收率较高,可达到95%,通过人工解锁即可回收钢绞线,降低了回收成本。
[硕士论文] 宫文超
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:如今为满足住房和商业需要,大量的在建项目比比皆是,由于在建项目现场的复杂性,就会有很多可能引发火灾的危险因素,例如:现场易燃易爆物品多,消防安全管理不足,现场消防设备和消防疏散道路少,工人消防安全意识薄弱等,并且相关政府也没有出台有效的监管措施和法律制度。因此,结合当前的这种现状,我们需要对在建工程消防安全评估方法和体系进行深入的探讨和研究,这对减小在建项目火灾危险性具有重要的意义。
  本文结合当前我国在建工程火灾的现状,通过搜集大量的在建工程火灾的案例和现场的实地考察,尝试去提出比较合理的评价体系和评估方法,并将其运用到实际项目中去,检验所得理论的可行性和实用性。全文的研究工作的具体流程如下:
  通过网络新闻、教材和请教相关领域的管理人员,收集了大量的施工现场火灾安全事故的案例,通过对每个案例分析,总结出在建项目,在不同时期、不同阶段、不同施工进度等阶段,火灾发生时的火灾特点。
  结合总结出来的火灾特点,通过现场的考察,统计出在不同阶段,为减小火灾危险性所采取的消防安全措施,并对这些措施进行研究分析。对不实用的消防安全措施进行改进,通过上面的措施的总结分析,建立评价体系,然后采用层次分析法和德尔菲法对体系各项指标进行权重分配,然后再根据评价结果确定风险等级,根据评价后的结果,对在建工程火灾预防措施提出合理的意见和可行的措施。
  任何理论只有得到实际的验证,才能说明理论的准确性和可行性。将所得到的评价体系和评估方法到实际现场中,检查其理论的可行性和准确性。
[硕士论文] 杨林
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着中国经济的飞速发展,城镇化建设进程不断加快,为解决城市住房资源紧张和交通拥堵等问题,人们将注意力转移到了超高层和地下空间。一些规模较大,深度较深的基坑逐渐增多,这就对基坑的支护结构提出了更高的要求。水泥土咬合桩支护结构兼具挡土和止水的双重作用,在基坑围护结构中具有占用空间小、施工速度快、造价低等优点。本文以经典土压力计算理论以及内力计算理论弹性支点法为基础,对水泥土咬合桩的受力机理以及设计方法进行了研究,建立了水泥土咬合桩作为围护结构的设计计算方法;并采用分离式水泥土搅拌桩与护筒式压灌桩技术的切割和咬合施工技术,控制两种桩的垂直度和咬合量,确保水泥土咬合桩的施工质量和止水效果;然后以江阴澄星花苑二期项目为例,通过深基坑分析计算软件同济启明星对围护结构的内力和变形进行了理论上的计算,再结合施工现场的实时监测数据加以对比分析,得出基坑围护结构的变形规律,证明了水泥土咬合桩作为围护结构应用到实际工程中是可行有效的。同时还研究了桩径、嵌入深度、预加轴力等因素对围护结构水平位移的影响。
[硕士论文] 谭欢
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:本文主要研究拉拔试验条件下锚固系统荷载传递过程中锚杆杆体-砂浆界面法向应力特征,这是对拉拔过程中锚杆-砂浆界面、砂浆、砂浆-基体界面相互作用的综合反映。文章通过室内试验方法,采用锚杆拉拔试验机及TST3826F-L静态应变采集仪两种试验设备,研究了基体刚度、砂浆强度、砂浆厚度及锚杆表面形态对界面法向应力的影响程度,试验中,采用水泥砂浆作为锚固剂,养护3天后进行试验,同时沿着环向方向在试样外表面中部粘贴4个应变片以测量环向变形,根据Lame公式即可推导出界面法向应力值。本文开展了近50个锚杆砂浆构件常法向刚度拉拔试验,试验结果表明:拉拔过程中,大部分锚杆-砂浆界面法向应力随拉拔位移的增长处于先增大后减小的趋势;其中基体刚度、砂浆厚度对锚杆砂浆构件的环向应变及法向应力影响较大,而砂浆强度及锚杆表面形态对锚杆砂浆构件的环向应变及法向应力没有明显的作用;在峰值拉拔强度及峰值拉拔强度所对应的法向应力方面:基体刚度越大,峰值拉拔强度及峰值拉拔强度所对应的法向应力越大,砂浆强度、砂浆厚度及锚杆表面形态与锚杆砂浆构件的峰值拉拔强度、峰值拉拔强度所对应的法向应力之间无明显关系。
[硕士论文] 许景秘
建筑与土木工程 安徽理工大学 2018(学位年度)
摘要:随着城市人口增加,城市所面临的交通压力愈加明显,这亦推动了地铁建设的步伐。地铁建设过程中,地铁车站基坑工程因其所处位置条件复杂而备受关注。在地铁车站基坑建设过程中,无论从最初的结构设计、选型,还是后期的施工以及监测,都要十分重视。如果稍有不慎,都会引发一系列问题的发生,造成无法估量的损失。
  本文以徐州市轨道交通3号线一期工程银山站为工程依托,并根据现有基坑工程背景以及发展现状,采用软件计算与数值模拟等手段,对基坑围护结构的施工技术以及变形等加以分析研究。本文主要研究内容如下:
  (1)深入分析了当前深基坑的背景以及研究意义,对基坑围护结构的发展现状加以阐述分析。
  (2)对深基坑围护结构选型予以全面的介绍,综合分析比较围护结构计算的基本理论,并对支护体系的破坏机理进行深入的研究。
  (3)以徐州市轨道交通3号线一期工程银山站为研究对象,分析其工程环境,对其围护结构从软件计算上分工况进行受力以及变形的研究,并采用数值模拟手段对吊脚桩部分围护结构变形加以分析,对围护结构关键施工技术进行阐述说明。
  (4)采用实时监测手段对基坑进行监测。首先对现有监测方法进行了说明,进而根据现场监测数据绘制相应的位移、受力以及变形等变化曲线,并综合分析比较实际监测与数值模拟的异同。最终得出关于基坑围护结构的几点结论与发展建议,为今后类似工程提供一定的借鉴作用。
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