预制装配式箱涵力学性能研究与结构变形预测
发布时间：2020-12-23 21:43
箱涵因其良好的结构整体受力性能及较强的地基适应能力,在现代高速公路发展中被广泛应用。多年来,我国主要采用现场浇筑的方法制作箱涵,但该法工艺繁琐、施工缓慢,且工程质量难以集中把控。为了克服上述弊端,预制装配式箱涵应运而生。本文所研究的预制装配式箱涵是由顶板、底板及两侧墙四个自稳构件组装构成。对于该新型结构,虽有部分设计理论与施工技术研究成果,但其在分层填压施工过程中的受力变形情况尚不明确。本文依托铁科高速公路松原至通榆（吉蒙界）段新建高速公路建设项目,对该新型预制装配式箱涵进行了现场试验,基于每层填压15cm的施工实际,分析了各工况下涵体结构的受力变形特性;建立了涵-土结构有限元模型,将理论与实测结果进行对比,以此验证模型的正确性,进而分析了非对称回填施工、土体弹模、填土高度的影响规律;并基于小波神经网络对涵体结构变形进行了智能预测。本文的主要研究工作如下:（1）依托实体工程,对浅覆土下的预制装配式箱涵进行现场试验,研究其在分层填压过程中的受力变形特性。结果表明:上顶板持续下凹,左右侧墙保持外凸变形,在填土压实至铰结位置（2.55m）时外凸达到最大,随后外凸幅度在两侧填土约束下明显减小,...
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国祖布林公司预制装配式箱涵我国从2002起依托湖张高速将预制装配式技术成功应用到实体工程当中，
第2章预制装配式箱涵现场试验与研究9第2章预制装配式箱涵现场试验与研究2.1依托工程概况2.1.1工程简介铁科高速公路松原至通榆段新建高速公路建设项目全长206.037km，起讫桩号K0+000～K205+830.329。标段起点位于大广高速（G45）的拐脖店互通，途径松原市前郭县、乾安县、白城市通榆县，后止于通榆县与发畜牧场喇叭仓水库南侧吉蒙两省交界处。本项目采用四车道高速公路标准，设计速度为120km/h，路基宽度为27m。试验用预制装配式箱涵位于乾安县GQ02工区段内，该工区起讫桩号K30+000～K65+200，全长35.2km，经帅字井、养字井、岂字井，在赞字井与牙四公路G232交叉，设置乾安互通及乾安连接线与五通公路G503及乾安县连接，经景字村北，在克字南、念字南到达本设计段终点，另设乾安连接线9km，G503乾安连接线5.027km。GQ02工区有67道涵洞采用预制装配式新型施工工艺制作，涵洞的底板兼做整体宽扁基础，现场浇筑成型，涵体顶板与两侧墙为预制构件，结构下部以全现浇底板连接，上部顶板和侧墙两接头为肘形自由铰接，施工工艺复杂。本试验主要以预制装配式箱涵结构关键截面不同位置处的变形、应变与土压力数据作为监测指标，通过对全施工过程的实时监测，揭示此涵体结构在分层填土压实中的受力与变形规律。试验箱涵与现场情况如图2.1所示。图2.1预制装配式箱涵现场图
吉林大学硕士学位论文102.1.2预制装配式箱涵施工预制装配式箱涵结构节段分为顶板、两侧墙及底板四个构件，其施工工艺流程如图2.2所示。测量放样基坑开挖地基处理地基承载力检测垫层施工预制件安装侧墙及顶板预制、运输底板浇筑洞口施工防水处理台背回填图2.2预制装配式箱涵施工工艺流程图1.构件预制本工区预制装配式箱涵均在预制场内集中采用平式预制，且顶板预制与安装姿态相同。涵体构件预制如图2.3所示。（a）顶板预制（b）侧墙预制（c）预制节段存放区图2.3预制装配式箱涵预制图
【参考文献】：
期刊论文
[1]预制装配式混凝土箱涵设计与施工[J]. 陈志明,刘朵,张建东,孔维良. 现代交通技术. 2019(01)
[2]长春市从事“装配式建筑”将享受“八大优惠”[J]. 徐强. 建筑节能. 2017(11)
[3]《“十三五”装配式建筑行动方案》出炉 全面推进装配式建筑发展[J]. 李文娟. 工程建设标准化. 2017(04)
[4]基于ANSYS的三维初始地应力场模拟方法[J]. 王勇,杨维好. 煤炭工程. 2016(10)
[5]预制装配式箱形构造物施工技术与工艺研究[J]. 林章虎,马帅. 施工技术. 2016(S1)
[6]欧洲建筑装配化预制构件和混凝土箱涵的生产及应用考察见闻[J]. 沈冰,刘昊,陈辉. 混凝土世界. 2016(02)
[7]江坪河水电站坝址区初始地应力场三维数值反演分析[J]. 周洪福,王春山,聂德新,陈正峰. 水利水电科技进展. 2016(01)
[8]两构件装配式钢筋混凝土涵洞施工技术[J]. 周伟明. 铁道建筑. 2015(02)
[9]新型预制装配式涵洞施工标准化技术研究[J]. 邹正明. 交通标准化. 2013(13)
[10]ANSYS三维地应力场数值模拟方法应用研究[J]. 刘爱华,杨清,吴均平. 地质力学学报. 2013(02)
博士论文
[1]公路大跨径高填方涵洞工作特性综合研究[D]. 张宁霞.长安大学 2014
[2]公路钢波纹管涵洞受力与变形特性及应用研究[D]. 乌延玲.长安大学 2012
[3]埋地管涵—土相互作用及管涵结构横纵向受力特性研究[D]. 申文明.浙江大学 2011
[4]高填土涵洞土压力理论与涵洞结构变形智能预测[D]. 范鹤.东北大学 2008
硕士论文
[1]箱涵的有限元沉降分析及神经网络预测[D]. 杨阳.贵州大学 2019
[2]多节箱涵对顶下穿铁路编组站线路变形规律研究[D]. 张伟.石家庄铁道大学 2019
[3]斜交低填大孔径钢波纹管涵内壁应变规律研究[D]. 刘云春.西安工业大学 2017
[4]《公路涵洞设计细则》修订结构设计部分研究[D]. 吴兴建.长安大学 2017
[5]斜交低填大孔径钢波纹管涵土压力分析[D]. 窦艳宁.西安工业大学 2017
[6]双线盾构隧道地表沉降规律研究与沉降预测[D]. 何自珩.吉林大学 2017
[7]预制装配式箱涵设计计算与实验研究[D]. 董杰.武汉理工大学 2017
[8]武汉某地下走廊开挖稳定性计算及预测分析[D]. 刘满.兰州大学 2016
[9]浅覆土下穿铁路大跨度箱涵顶进施工工艺关键参数优化[D]. 章坤.华东交通大学 2016
[10]高填方大跨钢波纹管涵力学性能测试与分析[D]. 宫俊飞.湖南大学 2016
本文编号：2934407
【文章来源】：吉林大学吉林省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：86 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
德国祖布林公司预制装配式箱涵我国从2002起依托湖张高速将预制装配式技术成功应用到实体工程当中，
第2章预制装配式箱涵现场试验与研究9第2章预制装配式箱涵现场试验与研究2.1依托工程概况2.1.1工程简介铁科高速公路松原至通榆段新建高速公路建设项目全长206.037km，起讫桩号K0+000～K205+830.329。标段起点位于大广高速（G45）的拐脖店互通，途径松原市前郭县、乾安县、白城市通榆县，后止于通榆县与发畜牧场喇叭仓水库南侧吉蒙两省交界处。本项目采用四车道高速公路标准，设计速度为120km/h，路基宽度为27m。试验用预制装配式箱涵位于乾安县GQ02工区段内，该工区起讫桩号K30+000～K65+200，全长35.2km，经帅字井、养字井、岂字井，在赞字井与牙四公路G232交叉，设置乾安互通及乾安连接线与五通公路G503及乾安县连接，经景字村北，在克字南、念字南到达本设计段终点，另设乾安连接线9km，G503乾安连接线5.027km。GQ02工区有67道涵洞采用预制装配式新型施工工艺制作，涵洞的底板兼做整体宽扁基础，现场浇筑成型，涵体顶板与两侧墙为预制构件，结构下部以全现浇底板连接，上部顶板和侧墙两接头为肘形自由铰接，施工工艺复杂。本试验主要以预制装配式箱涵结构关键截面不同位置处的变形、应变与土压力数据作为监测指标，通过对全施工过程的实时监测，揭示此涵体结构在分层填土压实中的受力与变形规律。试验箱涵与现场情况如图2.1所示。图2.1预制装配式箱涵现场图
吉林大学硕士学位论文102.1.2预制装配式箱涵施工预制装配式箱涵结构节段分为顶板、两侧墙及底板四个构件，其施工工艺流程如图2.2所示。测量放样基坑开挖地基处理地基承载力检测垫层施工预制件安装侧墙及顶板预制、运输底板浇筑洞口施工防水处理台背回填图2.2预制装配式箱涵施工工艺流程图1.构件预制本工区预制装配式箱涵均在预制场内集中采用平式预制，且顶板预制与安装姿态相同。涵体构件预制如图2.3所示。（a）顶板预制（b）侧墙预制（c）预制节段存放区图2.3预制装配式箱涵预制图
【参考文献】：
期刊论文
[1]预制装配式混凝土箱涵设计与施工[J]. 陈志明,刘朵,张建东,孔维良. 现代交通技术. 2019(01)
[2]长春市从事“装配式建筑”将享受“八大优惠”[J]. 徐强. 建筑节能. 2017(11)
[3]《“十三五”装配式建筑行动方案》出炉 全面推进装配式建筑发展[J]. 李文娟. 工程建设标准化. 2017(04)
[4]基于ANSYS的三维初始地应力场模拟方法[J]. 王勇,杨维好. 煤炭工程. 2016(10)
[5]预制装配式箱形构造物施工技术与工艺研究[J]. 林章虎,马帅. 施工技术. 2016(S1)
[6]欧洲建筑装配化预制构件和混凝土箱涵的生产及应用考察见闻[J]. 沈冰,刘昊,陈辉. 混凝土世界. 2016(02)
[7]江坪河水电站坝址区初始地应力场三维数值反演分析[J]. 周洪福,王春山,聂德新,陈正峰. 水利水电科技进展. 2016(01)
[8]两构件装配式钢筋混凝土涵洞施工技术[J]. 周伟明. 铁道建筑. 2015(02)
[9]新型预制装配式涵洞施工标准化技术研究[J]. 邹正明. 交通标准化. 2013(13)
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博士论文
[1]公路大跨径高填方涵洞工作特性综合研究[D]. 张宁霞.长安大学 2014
[2]公路钢波纹管涵洞受力与变形特性及应用研究[D]. 乌延玲.长安大学 2012
[3]埋地管涵—土相互作用及管涵结构横纵向受力特性研究[D]. 申文明.浙江大学 2011
[4]高填土涵洞土压力理论与涵洞结构变形智能预测[D]. 范鹤.东北大学 2008
硕士论文
[1]箱涵的有限元沉降分析及神经网络预测[D]. 杨阳.贵州大学 2019
[2]多节箱涵对顶下穿铁路编组站线路变形规律研究[D]. 张伟.石家庄铁道大学 2019
[3]斜交低填大孔径钢波纹管涵内壁应变规律研究[D]. 刘云春.西安工业大学 2017
[4]《公路涵洞设计细则》修订结构设计部分研究[D]. 吴兴建.长安大学 2017
[5]斜交低填大孔径钢波纹管涵土压力分析[D]. 窦艳宁.西安工业大学 2017
[6]双线盾构隧道地表沉降规律研究与沉降预测[D]. 何自珩.吉林大学 2017
[7]预制装配式箱涵设计计算与实验研究[D]. 董杰.武汉理工大学 2017
[8]武汉某地下走廊开挖稳定性计算及预测分析[D]. 刘满.兰州大学 2016
[9]浅覆土下穿铁路大跨度箱涵顶进施工工艺关键参数优化[D]. 章坤.华东交通大学 2016
[10]高填方大跨钢波纹管涵力学性能测试与分析[D]. 宫俊飞.湖南大学 2016
本文编号：2934407
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