国家重点基础研究发展计划(2010CB732106)
- 作品数：72 被引量：1,377H指数：22
- 相关作者：郑刚张立明雷华阳刘庆晨路平更多>>
- 相关机构：天津大学教育部天津市地下铁道集团有限公司更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金天津市科技计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球水利工程更多>>
- 软土地铁结构非线性地震反应分析被引量：9
- 2016年
- 基于天津典型粉质黏土层条件,建立两层双柱三跨地铁车站与隧道三维有限元模型,从地下结构的变形、损伤和应力方面研究其在不同地震波作用下的非线性地震反应.分析了地连墙及回填土密实度对车站结构地震反应的影响.结果表明,在地震作用下,结构的变形沿高度方向增加;地铁车站中柱顶、底受到交替的动拉压应力,且出现较大的拉伸损伤,是抗震薄弱构件.此外,地震波频谱特性对结构的地震反应有很大影响,天津波和人工波作用下结构的地震反应远大于El-Centro波作用下的地震反应.地连墙和回填土会改变地下结构周围介质的物理性质,从而影响到结构的地震反应,在通常的地下结构抗震分析中不考虑地连墙的存在会高估地震对结构的影响;为减轻结构震害,地铁施工时应保证回填土的密实度.
- 周海祚郑刚李笑穹张富有
- 关键词：地铁结构非线性地震反应围护结构
- 基坑开挖对下卧运营地铁既有箱体影响的实测及分析被引量：87
- 2012年
- 天津西站交通枢纽西青道下沉隧道工程上跨于已运营天津地铁1号线区间既有箱体,其上跨段隧道底板距既有箱体顶板仅0.3 m,需对其可能引起的既有隧道变形进行严格控制。设计中对运营线路有针对性地提出地基加固、分段开挖、及时堆载回压等施工方案及措施。通过对西青道下沉隧道下邻近既有地铁隧道的抗浮桩、三轴水泥搅拌桩施工和基坑开挖阶段的监测数据进行分析,研究了不同施工阶段的地铁箱体及轨道变形规律及特点。实测结果表明,在邻近既有地铁隧道处施工钻孔灌注桩可引起既有隧道下沉,基坑开挖可引起既有隧道上浮。分块开挖、分段压载并结合信息化施工可有效控制因开挖卸荷引起的既有隧道竖向位移及隧道箱体之间的差异变形。
- 郑刚刘庆晨邓旭张立明
- 关键词：基坑开挖地基加固
- 不同坑底加固方式对深基坑变形影响的研究被引量：22
- 2015年
- 通过使用ABAQUS有限元软件建立三维模型,研究内撑式深基坑内被动区坑底加固对基坑变形的影响,讨论基坑坑底满堂、裙边、抽条、格栅等四种不同加固方式对坑底隆起和围护结构侧向位移的影响,并结合工程实例的实测值与模拟值对比,验证模型的合理性。结果表明:坑底加固能有效抑制土体的隆起,其抑制作用从大到小依次是满堂、格栅、抽条、裙边加固,裙边加固能有效减小加固范围内土体的隆起;这四种加固方式对抑制围护结构侧向位移的效果差距不大,主要影响最后一道支撑以下围护结构的侧向位移。
- 熊春宝高鹏田力耘熊爱成
- 关键词：基坑变形修正剑桥模型
- 软土地区深基坑工程存在的变形与稳定问题及其控制——基坑施工全过程的稳定问题被引量：11
- 2011年
- 对基坑施工全过程可能产生的稳定问题进行了分析,指出了复杂深基坑的稳定问题复杂性。根据基坑失稳的直接引发因素划分为基坑支护结构施工引发的稳定问题、坑内外土体形成滑动面引发的稳定问题、竖向支挡结构(排桩、地下连续墙等)破坏引发的基坑稳定问题、水平支撑(锚杆)系统破坏引起的基坑稳定问题、水平支撑的竖向支承系统(立柱)破坏引发的稳定问题和地下水引发的稳定问题6类,对其失稳机理、危害、治理措施进行了分析。最后,提出了基坑支护结构体系的冗余度设计概念和分类。
- 郑刚窦华港
- 关键词：软土深基坑支护开挖冗余度
- 基坑垮塌的离散元模拟及冗余度分析被引量：32
- 2014年
- 目前基于构件设计的基坑设计理论使得很多支护体系缺乏必要的冗余度,并导致了众多基坑事故。将离散元方法引入到基坑垮塌模拟和冗余度研究中,提出了基于局部破坏的冗余度分析模拟方法。进而以探究支撑端部连接对支护结构冗余度的影响为例,对两种连接情况的基坑的破坏过程进行了模拟,对其中的连续破坏现象进行了分析,并将模拟结果与实际工程进行了对比。结果表明,支护体系冗余度的提高可以有效地抵抗连续破坏的发生,防止基坑在局部损伤情况下,由一种形式的破坏引发其他形式的破坏,由局部破坏导致整体崩溃。另外,模拟结果也验证了离散元法在基坑破坏模拟中的适用性与可行性,为类似地下工程的破坏模拟和基坑冗余度的深入研究提供了参考。
- 郑刚程雪松刁钰
- 关键词：基坑支护体系冗余度离散元
- 不同围护结构变形模式对坑外深层土体位移场影响的对比分析被引量：71
- 2014年
- 对某深基坑开挖全过程中围护桩的水平位移进行了实测,由于水平支撑提供的支撑刚度不同,不同位置处的围护桩可产生不同的水平位移分布模式,且最大水平位移值也存在明显差别。通过建立考虑土体小应变的有限元模型,针对4种典型围护结构变形模式引起的坑外深层土体位移场变化特点进行分析,结果表明:即使围护结构最大水平位移相同,由于侧移分布模式不同,基坑外地表和深层土体的竖向及水平位移场均可存在较大差别,从而可能对环境产生不同程度的影响。围护结构在内凸型和复合型模式下,坑外深层土体竖向变形可分为凹槽形沉降区、三角形过渡区和隆起区,而深层土体水平位移场可分为弓形变形区、变形过渡区以及悬臂形变形区;悬臂型模式下坑外深层土体竖向位移场只存在三角形变形区和隆起区,而水平位移场则全部呈悬臂形;踢脚型模式下的竖向位移和水平位移影响范围均为最大。在实际工程中除控制围护结构最大变形值外,尚应根据周围环境特点合理控制围护结构变形模式,并尽可能避免出现踢脚模式变形。
- 郑刚邓旭刘畅刘庆晨
- 关键词：围护结构位移场
- 基坑环梁支撑结构的连续破坏模拟及冗余度研究被引量：33
- 2014年
- 传统的基坑水平支护设计理论是基于构件进行强度设计,没有考虑大面积复杂基坑支护系统的连续破坏问题,对基坑支护体系冗余度的评价方法及冗余度指标等也缺乏针对性研究。以环梁形式的水平支撑体系为典型,设置了不同的环梁支撑平面布置方案,利用离散元软件PFC,通过FISH语言二次开发定义了钢筋混凝土杆件的破坏准则,实现了局部构件破坏时水平支撑结构体系的连续破坏模拟以及整体破坏荷载确定。在此基础上,进一步提出了一种考虑水平支撑设计荷载的冗余度评价指标,并对有、无角撑支撑体系的冗余度进行了定量分析对比,同时表明此指标可以更为直观地体现水平支撑体系在局部破坏的情况下是否能够继续承担设计荷载而不至于发生连续破坏直至整体破坏,具有更明确的理论与实用意义。针对环梁水平支撑体系的研究还表明,对于要求变形和受力尽量均匀的环梁支撑体系来说,在满足刚度均匀的前提条件下合理增加传力路径来提高冗余度尤为重要,否则,不合理地增加传力路径可能反而造成环梁支撑体系的受力和变形更为不利。建议对重要、复杂的基坑水平支撑体系进行冗余度分析及优化,并在施工过程中对关键构件进行重点监测与保护。
- 郑刚程雪松张雁
- 关键词：基坑环梁支撑冗余度离散元
- 盾构隧道的近接施工对已建隧道产生的影响被引量：10
- 2014年
- 为了研究天津市软土地区新建盾构隧道近接施工对已建隧道产生的影响,以天津地铁某区间最小净距为0.98 m的双线盾构隧道开挖工程为背景,采用有限元软件刚度迁移法,分析了在土体局部加固的情况下新建隧道掘进过程对已建隧道周围土体位移及衬砌内力与变形的影响,并将地表变形计算结果与实测数据进行了对比分析.结果表明:在注浆加固条件下,已建隧道的位移及内力都有较大程度的降低,但在加固区与未加固区交界附近可产生一定的突变,在现场施工时该段范围应重点监控.
- 路平蒋辉郑刚
- 关键词：近接施工内力
- 基坑开挖对坑底工程桩性能影响参数分析被引量：7
- 2015年
- 基坑开挖对坑内工程桩的影响不可忽视。基于工程试桩实测资料验证的有限元参数，对不同基坑开挖深度及平面尺寸条件下坑底不同位置处单桩的工作特性进行参数分析。分析表明，基坑开挖导致较大的桩身初始拉力，桩身最大初始拉力值可达到将近地面试桩承载力的50％，桩身最大相对初始拉力随着基坑开挖宽度（B）与开挖深度（日）的比值增大而增大；当桩长（L）与基坑开挖深度（日）的比值为2-3时，桩身最大相对初始拉力出现最大值。桩身最大初始拉力相对位置基本上随L／H增加而减小，随B／H增加而增加。单桩刚度大多有所降低，最严重时可减小到原来的26．4％，对于L／H和B／H均较小的情况，相对刚度可能出现大于1的情况。基坑开挖引起的桩身最大初始拉力及其所在位置和单桩刚度的降低在设计中应加以考虑。
- 郑刚王琦张立明
- 关键词：基坑开挖单桩相对刚度
- 软土地区大直径超长桩承载性状研究被引量：11
- 2015年
- 基于3根桩端和桩侧后注浆的大直径超长桩破坏性试桩试验,对超长桩的桩顶荷载-桩顶沉降特性、桩身侧阻力及端阻力的发挥特性等进行了分析。结果表明,在桩身完整和桩底沉渣较小的情况下,超长桩加载到一定荷载水平时仍然可能发生陡降式破坏。在承载力特征值作用下,超长桩承载特性可以认为是纯摩擦桩。由于超长桩桩身压缩量较大,桩身侧阻力由上向下逐步发挥。超长桩侧阻力软化现象主要发生在桩身中上部侧阻力发挥较早的部分,桩身下部侧阻力发挥较晚而未发现侧阻力软化现象。
- 郭一斌赵广民张立明徐泽民
- 关键词：软土地区超长桩
