第九讲 沉管结构
第九讲沉管结构
一、概述
1．桥梁与沉管
公路或城市道路、地铁等遇到江河湖海、港湾时，渡越的办法很多，常见的有轮渡、桥梁、水底隧道等。这些渡越方案各有其优缺点及其适用范围，需要根据交通需要及工程水文、气候、地质条件等因地制宜地进行选择。
桥梁的主要优点是单位长度造价低，一定程度上还能为城市景观增色。传统观点一般认为:如果河道浅，则选择桥梁;如果河道深，则宜选择水底隧道。其实，桥梁跨度、桥下净空高度、引桥长度都受到水文地质条件和航道要求的制约。若水道通航孔的通行能力为10~20万t以上，就需要50~60m以上的桥下垂直净空，较大的净空要求必然导致引桥长度的大幅增加，这样的“高桥”，不但总造价常超过一般概念中认为比较贵的水底隧道，而且这么长的引桥、引道在市区内通过，其干扰和影响也不易妥善解决。另外桥梁的运营条件也受气候条件的影响。
在此情况下以水底隧道作为“高桥”的一种代替，一般是比较经济、合理的，且其运营可以是全天候的不受气候条件的影响;其建造作业一般不受地面土地动迁等较大外部制约而能比较有把握的确定工程的开工预期。
2. 水底隧道的主要施工方法
构筑围堰，明挖施工最为简单，但是较常用的还是盾构法和沉管法。
沉管法的主要优点是：
（1）隧道可紧贴河床最低点设置，隧道较短；
（2）隧道主体结构在干坞中工厂化预制，因而可保持良好的制作质量和水密性；
（3）对地基的适应性强；
（4）接头数量少，只有管节之间的连接接头，由于采用了GINA和OMEGA 止水带两道防水屏障，隧道的防水性能好。
沉管的主要缺点有：
（1）需要一个站用较大场地的干坞，这在市区内有时很难实施，需在远离市区较远的地方建造干坞；
（2）基槽开挖数量较大且需进行清淤，对航运和市区环境的影响较大。另外，河（海）床地形地貌复杂的情况下，会大幅增加施工难度和造价（3）管节浮运、沉放作业需考虑水文、气象条件等的影响，有时需短期局部封航。另外，水体流速会影响管段沉放的准确度，超过一定的流速可能导致沉管无法施工。
盾构法与沉管法的比较:
二、沉管隧道施工
1．沉管施工法简介
先在隧址以外建造临时干坞，在干坞内制作钢筋混凝土的隧道管段（道路隧道用的管段每节长60～140m。
两端用临时封墙封闭。
向临时干坞内灌水，使管段逐节浮出水面，并用拖轮拖运到指定位置。
于设计隧位处预先挖好一个水底沟槽。
待管段定位就绪后，向管段里灌水压载，使之下沉。
沉设完毕的管段在水下联接起来。
进行基础处理，经覆土回填后，便筑成了隧道。
2．沉管隧道的特点
○1．隧道的施工质量容易控制。
1）预制管段在临时干坞里浇筑，施工场地集中，管理方便，沉管结构和防水层的施工质量均比其它施工方法易于控制。
2）在隧址现场施工的隧管接缝非常少，漏水的机会亦相应地大为减少。
3）采用水力压接法，接缝能够保证达到“滴水不偏”。
○2建筑单价和工程总价均较低。
1）水上挖土单价比地下挖土低；
2）每节长达100m左右的管段，整体制作，完成后从水面上整体拖运，所需的制作和运输费用比大量管片分块制作，完成后用汽车运送到隧址工地所需的费用要低得多；
3）接缝数量少，费用随之亦少等。
4）沉管所需覆土很薄，甚至可以没有，水底沉管隧道的全长总比盾构隧道短得多，工程总价乃相应大幅度降低。
○3隧位现场的施工期短。在市区里建设水底隧道时，城市生活因施工作业而受干扰和影响的时间，以沉管隧道为最短。
○4操作条件好。基本上没有地下作业，水下作业亦极少，气压作业则完全不用。施工较为安全。
○5对地质条件的适应性强，能在流砂层中施工，不需特殊设备或措施。
○6适用水深范围几乎是无限制的，以潜水作业的最大深度作为限度，则沉管隧道的最大深度可达70m。
○7断面形状选择的自由度较大，断面空间的利用率较高。一个断面内可容纳4～8个车道。
○8水流较急时，沉设困难，须用作业台施工。
○9施工时须与航道部门密切配合，采取措施（如暂时的航道迁移等）以保证航道畅通。
3．沉管隧道的设计
水底道路用的沉管隧道，设计内容较多，涉及面较广，主要有：总体几何设计；结构设计；通风设计；照明设计；内装设计；给排水设计；供电设计；运行管理设施设计等。
其中总体几何设计非常重要，常是决定隧道工程设计成败的一个关键。
总体几何设计的构思是否先进，对整个工程的经济性和合理性常带来根本性的影响。
二、沉管结构的设计
1. 沉管结构的类型钢壳沉管和钢筋混凝土沉管。
钢壳沉管为外壁或内外壁均为钢壳，中间为钢筋混凝土或混凝土，钢壳和混凝土共同受力的复杂结构。它的特点是钢壳在船坞内预制，下水后浮在水面浇灌钢壳内的大部分混凝土，钢壳既是浇灌混凝土的外模板又是隧道的防水层，省去了钢筋混凝土管段预制所需的干坞工程。但是隧道耗钢量大，钢壳制作的焊接工作量大，防水质量难以保证;钢壳的防腐蚀、钢壳与混凝土组合结构受力等问题不易得到较好解决，且施工工序复杂;钢壳沉管由于制造工艺及结构受力等原因，断面一般为圆形，每孔一般只能容纳两车道，断面利用率很低、不经济。
钢筋混凝土沉管主要由钢筋混凝土组成，外涂防水涂料。沉管预制一般在干坞内进行，临时干坞工程量较大;管段预制时须采取严格的施工措施防止混凝土产生裂缝。但与钢壳管段相比，钢筋混凝土沉管用钢量少，造价相对较低。钢筋混凝土管段一般采用矩形断面，因而断面利用率高，多管孔可随意组合。
2. 沉管结构的荷载
作用在沉管结构上的荷载计有：
结构自重；水压力；土压力；浮力；施工荷载；预应力；波浪和水流压力；沉降摩擦力；车辆活载；沉船荷载；地基反力；混凝土收缩影响；变温影响；不均匀沉陷影响；地震荷载等。
只有结构自重及其相应的地基反力是恒载。
水压力是主要荷载之一。设计时要按各种荷载组合情况分别计算正常的高、低潮水位的水压力，以及台风时或若干年一遇（如100年一遇）的特大洪水位的水压力。
土压力是另一主要荷载，且常不是恒载。要考虑河床变迁所产生的附加土荷载。作用在管段侧边上的水平土压力，在隧道刚建成时，侧向土压力往往较小，以后逐渐增加，最终可达静止土压力。
设计时应按不利组合分别取用其最小值与最大值。
浮力也不是个常量。浮力应等于排水量，但作用于沉设在粘性土层中的管段上的浮力，有时也会由于“滞后现象”的作用而大于排水量。 施工荷载主要是端封墙、定位塔、压载等重量。
波浪力一般不大，不致影响配筋。
水流压力对结构设计影响亦不大，但必须进行水工模拟试验予以确定，以便据以设计沉设工艺及设备。 沉降摩擦力是在覆土回填之后，沟槽底部受荷不均，沉降亦不均的情况下发生的。在沉管侧壁防水层之外再喷涂一层软沥青，则可使此项沉降摩擦力大为减
小 沉降摩擦力 车辆活载在进行横断面结构分析、道路隧道的纵断面结构分析时，常略去不计。 沉船荷载是船只失事后恰巧沉在隧道顶上时，所产生的特殊荷载。应视船只的类型、吨位、装载情况、沉设方式、覆土厚度、隧顶土面是否突出于两侧河床底面等等许多因素而定，常假定为50～130kN/m2左右。其发生的机率太小，犹如设计地上建筑时没有必要考虑飞机的失事荷载一样。
3. 沉管结构的浮力设计
浮力设计的内容包括干舷的选定和抗浮安全系数的验算，其目的是最终确定沉管结构的高度和外廓尺寸。
○
1干舷 管段在浮运时，为了保持稳定，必须使其管顶露出水面，露出的高度就称作为干舷。 具有一定干舷的管段，遇到风浪而发生倾侧后，它就会自动产生一个反倾力矩M ，使管段恢复平衡。
一般矩形断面的管段，干舷多为10～15cm ，而圆形、八角形或花篮形断面的管段，则因顶宽较小，故干舷高度多采用40－50cm 。
管段的干弦与反倾力矩
干舷高度不宜过小，否则稳定性差。当然也不宜过大，因为管段沉设时，首先要灌注一定数量的压载水，以消除上述干舷所代表的浮力而下沉。干舷越大，所需压载水罐〔或水柜）的容量就越大，就不经济。
在极个别的情况下，由于沉管的结构厚度较大，无法自浮(即没有干舷)，则须于顶部设置浮筒助浮，或在管段顶上设置钢围堰，以产生必要的干舷。
在制作管段时，混凝土的重度和模板尺寸，总不免有一定幅度的变动和误差，同时，在涨潮、落潮以及各不同施工阶段中，河水比重也会有一定幅度的变动。所以，在进行浮力设计时，应按最大的混凝土重度，最大的混凝土体积和最小的河水密度来计算干舷。
○2抗浮安全系数
○3沉管结构的外轮廓尺寸
根据沉管隧道使用阶段的通风要求及行车限界等确定隧孔的内净宽度，以及车行道净空高度。沉管结构的全高以及其它外廓尺寸的确定必须满足沉管的抗浮设计要求，必须经过浮力计算和结构分析的多次试算与复算，才能予以确定。
4．沉管结构计算与配筋
5. 预应力的应用
当隧孔跨度较大（例如车道数较多，达三车道以上），而且水、土压力又较大（例如达到300～400kN/m2）时，沉管结构的顶、底板受到的剪力相当可观，必须放大支托。但放大后的支托是不容许侵人车边净空限界的，因此只能相应地增加沉管结构的全高度（常需为此而增加土1～1.5m）。必然导致：
○1增加沉管的排水量。但为保证规定的抗浮安全系数，又要相应地增加压载混凝土的数量；
○2增加水底沟槽的开挖深度。亦即增加浅挖土方量；
○3增加引道深度。不但使引道的支挡结构受到更大的土压力，从而增加这部分结构的工程量，有时更会遇到其他水文地质上的困难；
○4增加隧道全长、总工程量和总造价。
在这种情况下，采用预应力混凝土结构就可得到较经济的解决。在有的沉管隧道中，仅在河中水深最大处的部分管段中采用了预应力混凝土结构，其余的管段仍用普通钢筋混凝土结构，这样可以更经济地发挥预应力的优点。
在沉管结构的横断面上采用预应力时，有两种做法。一种是全预应力，一种部分预应力。
三、沉管的防水设计
1. 沉管的防水措施
2. 钢壳与防水钢板
钢壳防水虽已不再常用，但到七十年代仍有一些工例继续采用它，然而其主
要的目的，已不仅是防水而已，另一更重要的目的是缩小干坞规模。如单纯作为防水措施，钢壳的缺点不少，主要是：
○1耗钢量大钢壳的构成，除了外皮是一层6～10mm厚的钢板外，还要不少由型钢组成的加劲和支撑件，因此耗钢量相当可观。
○2焊接质量不保证焊接质量问题，是钢壳防水中的一个棘手问题，虽然在施工中尽一切可能使用自动焊接设备，但是手焊仍是大量的。对焊缝作全面检验后，仍不免有焊接缺陷的发生与存在．常导致没完没了的堵漏工作。
○3防锈问题仍未切实解决
目前多用喷涂环氧焦油的办法来防锈。喷涂前先用喷灯烧除钢壳表面污垢，而后喷涂防锈涂料，过后再用喷灯加热促其固化。由于涂料薄膜厚度很小，薄胶之外又不设防护层，所以施工时仍不免在个别地方被碰损。
亦有用阴极保护法防锈的，但费用较高，工例不多。
○4钢板与混凝土之间粘结不良
在钢壳底部，常有夹气囊的现象，而在钢壳的两侧（特别在端部）尤多大面积脱离的现象。
加上焊缝质量和防锈措施的尚未切实解决，进人钢壳的水就会窜到另外的地方，并渗漏到隧道里面，堵漏工作非常困难。
防水钢板的单位面积用钢量，比钢壳的单位面积用钢量低得多，仅为其1/4左右。主要是钢板厚度可以薄很多，而且又略去大量的加劲及支撑，基本上不再使用型钢。
改用钢板防水（即仅在管段底板下用钢板防水层）的工例日渐增多。
3．卷材防水与涂料防水
卷材防水层是用胶料把多层沥青类卷材或合成橡胶类卷材胶合成的粘贴式防水层。沥青类卷材品种很多，沉管隧道外防水用的卷材，以选用织物卷材为宜，取其强度大，韧性好。尤其是玻璃纤维布油毡更适于水下或地下工程，我国许多隧道均用这种卷材作防水层。这种玻璃纤维布油毡系以玻璃纤维织布为胎，浸涂沥青制成，性能全面，价仅稍高于普通沥青油毡。
合成橡胶类卷材应用到沉管隧道防水上，最初是1969年建成的丹麦帘姆菲奥特斯(Limfjords）水底道路隧道。该隧道用的是异丁橡胶卷材，厚度仅2mm。卷材的层数，应视水头大小而定。水底隧道的水下深度一般为20多米，所用卷材层数有达5～6层之多。但如精心施工，三层亦已足够，采用三层的实例不在少数。卷材防水的主要缺点是施工工艺较繁，而且在施工操作过程中稍有不慎就会造成“起壳”而返工，返工时非常费事。随着化学工业的发展，涂料防水渐被引用到管段防水上来，它最突出的优点是操作工艺比卷材防水简单得多，而且在平整度较差的混凝土面上，可以直接施工。
目前涂料在管段防水上尚未普遍推广，主要是延伸率还不够（不及卷材）。在沉管隧道中，结构设计的容许裂缝开展宽度为0.15～0.2 ，而防水设计的容许裂缝开展宽度为0.5 。防水卷材易于满足此要求，而防水涂料尚不能完全满足这项要求。因此提高延伸率，是当前防水涂料试验研究的一项主要课题。防水涂料的另一要求是能在潮湿的混凝土面上能直接涂布，目前也没有完全解决好。
四、沉管基础设计
我国隧道及地下工程近两年的发展与展望
“2014中国隧道与地下工程大会暨中国土木工程学会隧道及地下工程分会第十八届年会”在杭 州召开以来，我国隧道及地下工程建设近两年又取得了长足的发展。 ?各领域的隧道总数与总长度快速增长； ?重难点隧道及地下工程建设进展顺利； ?技术上取得许多突破。 1我国隧道及地下工程近两年的发展 1.1主要领域隧道建设进展 1.1.1铁路隧道 截至2015年底，全国在建铁路隧道3784座，总长8692km；规划隧道4384座，总长 9345km；运营隧道13411座，总长13038km。2015年新增开通运营铁路隧道1316座，总长 2160km，其中，10km以上隧道18座，总长245km。相比2013年，新增铁路运营隧道2337座 （总长4099km）。 表1是中国铁路总公司工程设计鉴定中心统计的全国铁路隧道情况汇总。 1.1.2公路隧道 据统计，截至2015年底，我国大陆运营公路隧道14006座，总长12684km；近两年新增运营公路隧道2647座（3079km）。 1.1.3地铁隧道 截至2015年底，我国大陆已有22个城市开通地铁，拥有97条运营线路，总里程2934km；在建126条线路，总里程达3000多km。截至目前，大陆已有43个城市获批修建地铁，规划总里 程达12000km。 1.1.4水工隧洞 根据“国家172项引水工程建设计划”，近年来新建水工隧洞数量持续增加，兰州市水源地引 水隧洞（31.570km）、北疆供水工程喀双隧洞（283.270km）、东北引松供水隧洞等水工隧洞相继 开工建设。 1.2重难点工程 1.2.1青藏铁路关角隧道 青藏铁路关角隧道全长32.645km，是世界高海拔第一长隧，也是国内已运营的最长铁路隧道。工程于2007年11月6日全面开工，采用钻爆法施工，2014年4月15日全线贯通，2014年12月
汽车转向管柱设计概述
汽车转向管柱设计概述 转向系统是汽车底盘的重要系统之一，其中转向管柱是转向系统的重要部件，使驾驶员作用在转向盘上的力矩通过管柱、转向机、转向横拉杆等部件转化为车轮的运动，实现车辆转向的目的。目前转向管柱的主要形式有液压助力、电动助力。文章主要介绍转向系统中的转向管柱开发策略，根据不同车型特点，提出在开发过程中应注意的事项。 标签：转向系统；转向管柱；液压助力；电动助力 前言 转向管柱是车辆转向系统中的重要部件。它的主要作用是通过驾驶员作用在方向盘上的扭矩，使方向盘的转动通过转向管柱及转向机、横拉杆、万向节等部件转化为车轮转动，实现车辆转向。随着安全性的要求逐步提升，转向管柱还要承担二次碰撞中溃缩和能量吸收作用，以保护乘员的安全。文章主要介绍转向系统中的转向管柱开发策略，提出了转向管柱特点及应注意的事项。 1 转向管柱开发的方向 现代转向管柱集功能与节能环保为一体。随着技术的不断发展，电动助力转向EPS日趋成熟，分为转向管柱式电动助力、齿轮轴式电动助力及齿条轴式电动助力。其中带有助力电机的转向管柱式电动转向模式己经被逐步应用，该种方式是将助力电机安装在转向管柱上，电机的助力和驾驶员操纵力矩通过中间轴作用在转向机小齿上。其最大优点是电机、ECU、减速机构等都安装在驾驶舱内，部件的工作环境较好。但由于所有助力都将通过转向管柱传递到转向小齿轮和齿条上，转向管柱自身的受力较大，导致其助力的大小受到限制。 2 转向管柱的功能特征 在确定开发方向采用机械式转向管柱后，需要确定管柱需实现的功能。逆向设计不但可以减短开发周期，而且可以借鉴一些成熟的经验。所以根据车型转向管柱布置硬点，通过借鉴市场上己有的成熟的结构进行开发。在管柱开发中，针对多款竞争车型的产品进行样件分析，给出了分析报告，以全面了解转向管柱所应具有的功能（如表1所示）。 对标杆车型管柱对比分析，调节方式有手动调节和电动调节。电动调节开发周期长，费用高。轴向调节范围多在±25mm范围，角度调节在±30mm范围。中间轴多采用可滑动式，部分中间轴增加缓冲联轴节等阻尼元件以提升NVH性能。通过分析结果，整车布置要求以及整车竞争策略，制定出转向管柱产品的结构特征表（如表2所示）。 另外，针对SUV车型，由于其车身结构分承载式和非承载式两种，对转向
(完整版)沉管隧道的发展与展望
沉管隧道的发展与展望 概述 为了跨越江河的阻隔 , 人们除了修建各种各样的桥梁来满足交通发展的需要 , 同时也修建了许多的跨海湾、海峡、大江河的水下隧道。沉埋管节法 (简称沉管法 ) , 也称预制管节沉放法是在干船坞内或大型驳船上先预制钢筋混凝土管节或全钢管节 , 然后浮运到指定的水域 ,再下水沉埋到设计位置固定 , 建成需要的过江隧道或大型水下空间。这种修建隧道的技术因其显著的优点而被广泛采用。 1隧道——地下空间的开发 随着全球城市化进程的加快 , 人们出行必然要求交通和运输系统不断增加和完善 ,由此而来 ,引起了跨越江河和海湾 (峡 ) 的问题。水下隧道因能很好地解决水域的跨越问题 , 同时又降低了对周围环境的影响 ,解决了大面积水域的航运问题等 , 使得大江大河上修建的大型水下隧道工程数量逐日增多。但水下隧道方式因为受到技术水平的制约 , 一直没有得到足够的重视和发展。随着修建水下隧道的一些关键技术的不断突破 , 隧道已逐渐成为了工程界普遍认同的跨越航运繁忙河道的第一选择 , 包括中国在内的许多国家已经掌握了建设水下隧道的全部技术 , 加快发展水下隧道的时机趋于成熟。 与桥梁方案相比 , 采用隧道越江 (海 ) 的主要优点有: ( 1) 全天候运营。 ( 2) 对航运、航空无干扰 ( 3) 隧道线路短 , 可快速过江 (海 ) , 且两岸拆迁少。 ( 4) 保持原有生态和自然环境不变 ( 5) 抗地震能力好。 ( 6) 防战能力强。 ( 7) 多用途 , 易维护 , 造价相对降低。 在我国 ,越江隧道的优越性也逐渐得到认同 ,在内河航运水道上发展水下隧道建设可能成为一种趋势。以桥梁或隧道跨越江河各有优缺点 ,在规划跨越江河的通道时 ,应该对两者进行认真的比选。随着社会的发展 ,越江隧道的优越性将会突出地表现出来 , 并必将促进大型水下隧道工程的建设 , 从而推动中国水下隧道建设技术的大发展。 2 沉管法用于隧道建设 目前修建水下隧道有以下几种施工方法: 矿山法、盾构法、围堰明挖法、沉埋管节法 (简称沉管法 )、暗挖法、气压沉箱法、顶推法等。在大型的水下隧道工程中 , 沉管法和盾构法适用范围较广 ,几乎不受地质条件限制 ,被世界各国广泛采用。而其他几种施工方法因要受到地质条件限制 ,难以推广使用。盾
沉管结构设计
目录 工程资料 (2) 1工程概况 (2) 2.场地地质及水文地质情况 (2) 2.1地形地貌 (2) 2.2地层构成 (2) 2.3拟建场地水文地质条件 (3) 设计内容 (5) 1. 干坞开挖设计 (5) 2管段结构的外轮廓尺寸设计 (5) 2.1设计依据 (5) 2.2设计内容 (5) 3沉管的埋置深度及荷载计算 (7) 3.1沉管埋置深度 (7) 3.2沉管的荷载计算 (7) 4结构内力计算 (9) 4.1计算模型的简化 (9) 5配筋的计算与布置 (12) 5.1设计依据 (12) 5.2侧板配筋计算 (13) 5.3顶板配筋计算 (14) 5.4底板配筋计算 (14) 5.5纵筋的配置 (15) 6变形缝与管段接头设计 (15) 6.1变形缝设计 (15) 6.2接头设计 (16) 参考文献 (17)
工程资料 1工程概况 工程名称：某公路过河隧道沉管结构设计 工程地点：某东西走向河流沿岸 本工程场地位于某东西走向河流沿岸，河宽300m左右。本地属亚热带带气候，河流常年水深在10m左右，河道常年通行船舶。拟建工程位于市区周边，规划道路横穿河流，考虑到今后开发的需要，桥梁工程占地面积较大且对于城市建筑造成不利影响，拟采用河底隧道。由于盾构隧道工程量较大且施工难度较大，采用沉管隧道的形式。 本工程场地位于市区苏家坨镇三星庄北，东西两侧均有公路通过，交通便利。 拟建的隧道工程河流南侧拥有大片未占用土地，可用于沉管结构管段浇筑时开挖干坞。南北两侧河岸最高点距水面约2m左右，位置较好。 拟建隧道垂直穿越河流，两岸经引道引入地下。 2.场地地质及水文地质情况 2.1地形地貌 场地现状地形较平坦开阔，河岸两侧200m以内地表均为天然河岸土，无人工堆积及建筑垃圾。由于杂草及河水冲积，有机质成分较多，地面高程约为23.69～25.65m。 2.2地层构成 根据地层钻探结果，拟建场地30.00m深度范围内的地层主要为新近沉积层 及一般第四纪沉积层构成。现根据现场钻探情况将场地地层自上而下分述如下：新近沉积层： ①淤泥质粘土：暗褐、灰褐、灰色，很湿，软塑～可塑，含氧化铁和云母， 可见少量螺壳、姜石及有机质，属高压缩性土。 ②砂质粉土：黄褐、黄灰、暗褐、灰褐色，很湿，密实，含氧化铁和云母， 可见少量螺壳、姜石及有机质，属中高压缩性土。局部夹粉质粘土、重粉质粘土、粉砂、细砂薄层或透镜体。
港珠澳大桥隧道沉管技术
港珠澳大桥岛隧工程沉管隧道新技术 姓名：x吉x 学号：616140xxxx 引言 随着陆上交通和内河、海洋航运事业的发展,对越江跨海通道的需求越来越大,而由于水上通行轮船的吨位和密度的增大,要求桥下通航净空越来越高,跨度越来越大,使得修建桥梁的成本和难度大增.同时,由于受到城市规划的限制,跨江越海桥梁的两岸接线条件随城市发展变得更为困难.因此,近十年来陆续出现了一批水下隧道,其断面不断增大水深不断加深,工程技术水平得到快速提升. 目前修建水下隧道主要有矿山法、盾构法、围堰明挖法和沉管法.其中沉管法是20 世纪初发展起来的一种专门修建水下隧道的工法,至今已有100年历史,适用条件较为苛刻1,而随着工程技术的发展,其适应性也越来越强.广州珠江和宁波甬江水下隧道的成功修建标志着我国沉管工法技术领域进入了新的发展阶段,继丹麦—瑞典的厄勒松海峡沉管隧道和韩国釜山—巨济沉管隧道之后,我国正在珠江口伶仃洋30万t主航道上修建一座港珠澳大桥沉管隧道,该隧道是港珠澳大桥建设的关键性工程,建成后将成为世界最长的双向6车道公路沉管隧道.为此,国内工程师们在实践过程中攻坚克难,借鉴国外技术与国内施工经验,自主创新,结合工程项目特点,在地质勘察、结构受力分析、耐久性设计、管节预制、地基与基础处理等方面发展了一些新技术. 工程概况 港珠澳大桥工程跨越珠江口伶仃洋海域, 是连接香港、珠海及澳门的大型跨海通道.工程范围包括海中桥隧工程, 香港、珠海和澳门三地口岸人工岛, 以及香港、珠海、澳门三地连接线.工程总长49.968 km, 其中主体大桥工程全长约29.6 km, 海底隧道长约6 km, 海中部分采用桥隧组合方式.港珠澳大桥建成后将成为世界最长的跨海连线工程(见图1). 图1 港珠澳大桥岛隧工程示意图 大桥及岛隧工程以公路桥隧的形式连接香港、珠海和澳门, 以6车道高速公
梁柱设计经验结构设计心得
梁柱设计经验结构设计心得 1 一、梁的设计 1．梁尺寸确定。 该工程定为纵横向承重，主要为横向承重，根据梁尺寸初步确定： 主梁高h : (1/81/12)L, 宽b(1/31/2)h 连系梁高h : (1/10-1/15)L, 宽b(1/3-1/2)h 次梁高h : (1/12-1/18)L, 宽b(1/3-1/2)h 2我这里引用一些梁设计的经验： (1).梁上有次梁处(包括挑梁端部)应附加箍筋和吊筋，宜优先采用附加箍筋。 梁上小柱和水箱下, 架在板上的梁, 不必加附加筋。 可在结构设计总说明处画一节点，有次梁处两侧各加三根主梁箍筋，荷载较大处详施工图。 (2).当外部梁跨度相差不大时，梁高宜等高，尤其是外部的框架梁。 当梁底距外窗顶尺寸较小时，宜加大梁高做至窗顶。 外部框架梁尽量做成梁外皮与柱外皮齐平。 当建筑有要求时：梁也可偏出柱边一较小尺寸。梁与柱的偏心可大于1/4柱宽，并宜小于1/3柱宽。(3).折梁阴角在下时纵筋应断开，并锚入受压区内La，还应加附加箍筋 (4).梁上有次梁时，应避免次梁搭接在主梁的支座附近，否则应考虑由次梁引起的主梁抗扭，或增加构造抗扭纵筋和箍筋。（此条是从弹性计
算角度出发）。当采用现浇板时，抗扭问题并不严重。 (5).原则上梁纵筋宜小直径小间距，有利于抗裂，但应注意钢筋间距要满足要求，并与梁的断面相应。箍筋按规定在梁端头加密。布筋时应将纵筋等距，箍筋肢距可不等。小断面的连续梁或框架梁，上、下部纵筋均应采用同直径的，尽量不在支座搭接。 (6).端部与框架梁相交或弹性支承在墙体上的次梁，梁端支座可按简支考虑，但梁端箍筋应加密。 (7).考虑抗扭的梁，纵筋间距不应大于300和梁宽，即要求加腰筋，并且纵筋和腰筋锚入支座内La。箍筋要求同抗震设防时的要求。(8).反梁的板吊在梁底下，板荷载宜由箍筋承受，或适当增大箍筋。梁支承偏心布置的墙时宜做下挑沿。 (9).挑梁宜作成等截面(大挑梁外露者除外)。与挑板不同，挑梁的自重占总荷载的比例很小，作成变截面不能有效减轻自重。变截面挑梁的箍筋，每个都不一样，难以施工。变截面梁的挠度也大于等截面梁。挑梁端部有次梁时，注意要附加箍筋或吊筋。一般挑梁根部不必附加斜筋，除非受剪承载力不足。对于大挑梁，梁的下部宜配置受压钢筋以减小挠度。挑梁配筋应留有余地。
广州珠江沉管隧道概况
广州珠江沉管隧道概况 1 前言 世界上采用沉管法施工水下隧道已有近百年历史，该工法在江河海底修建隧道有着工期短、对航道影响小、可浅埋、与靠近两岸道路衔接容易以及可设计多线车道等优点。 我国应用此项技术起步较晚。60年代初，上海的工程技术人员就开展了此工法的理论研究探讨，但直至80年代初在我国、大陆还未有采用沉管法修建水下道路隧道的实践和应用。1984年广州及浙江宁波开始进行应用沉管法修建珠江、甬江水下道路隧道的论证，标志我国大陆应用此项技术进入实践阶段。 进入80年代，根据城市总体规划要求，经过专家反复论证，于1984年7月正式提出在广州黄沙修建连接市中心河北与芳村两区的珠江水下道路隧道。同时，国务院正式批准了广州市城市总体规划，该规划中包括了地铁十字线的路网，其中连接芳村、天河两新区，贯穿市中心旧城区的东西线列为1号线。根据此要求把地铁1号线过江段与道路隧道同步设计施工。同年8月正式开展了黄沙至芳村珠江水下隧道可行性研究。经过对桥与隧、隧道的形式与工法的技术方案的可行性论证并根据隧址的地理环境、河道水深、码头及航道、海轮调头区等情况、过河通道衔接两岸道路及地铁l号线站位、埋深等的规划要求，过河通道只能采用沉管隧道这种形式。1986年12月广州市隧道开发公司与香港华德海洋工程公司签订了利用外资建设隧道的协议，同时市计委批准了可行性研究报告，珠江沉管隧道的建设进入了实施阶段。进入实施阶段后，鉴于当时我国大陆在这一技术领域尚未有过实践，曾有过选择一家有经验的外国工程顾问公司进行设计，由日本熊谷组公司施工的设想。但均因报价过高未被采纳。因此，只能依靠国内的力量来进行设计技工。为确保设计和施工顺利进行。在建设过程中，建设单位耗费了400多万元人民币，委托国内多家科研、高校、设计等单位，对沉管法的各项关键技术进行了大量基础理论研究及关键工序的施工工艺试验研究．从而为规划、科研、设计和施工全过程中吸取国外先进技术，并结合当地具体情况成功边修建我国大陆第一座用沉管法施工的大型水下隧道打下了基础，使珠江沉管隧道工程取得的科技成果和修建技术总体上达到了国际先进水平。 2 总体规划 (1)在可行性研究中，应用了交通工程学的理论。采用了以旅行时间为依据的“或全或无”分配法，通过面积一流量换算，取得分配隧道的百分数和车流量。 (2)可行性研究报告中测算出的1994年通过隧道的交通流量为25582车次／日， 1995年为27629车次／日，1996年为31148车次／日。1994年1月18日隧道建成正式通车后，实际通过隧道的交通流量，1994年为20 270车次／日，1995年为25949车次／日，1996年一季度为31447车次／日，证明车流量预测较为准确． (3)根据车流量预测确定隧道的设计通过能力，按车流量预测1989年小时交通流量已达1480辆次。双线车道难以满足交通发展需要．故需采用四线车道。该隧道横断面为机动车与地铁共用的四孔钢筋混凝土箱型结构，横断面宽33m，高8．15m；隧道建筑长度1238m，隧管段长721m，沉管(预制)段长457m，管节最大长度120m；隧道纵向坡度：最大4．5％、最小0．37％；设计行车速度50km／h。本隧道与世界几座主要大型沉管隧道几何参数的比较见表l。 表1 世界几座大型沉管隧道参数比较
转向管柱的碰撞安全设计
编订：__________________ 审核：__________________ 单位：__________________ 转向管柱的碰撞安全设计 Deploy The Objectives, Requirements And Methods To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-7684-35 转向管柱的碰撞安全设计 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对目的、要求、方式、方法、进度等进行具体的部署，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 根据GB 11557《防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》3.1及3.2要求：不装人体模块的整备车辆以48.3～53.1 km/h之间的车速正面撞击障碍壁时，转向柱管和转向轴的上端允许沿着平行于汽车纵向中心线的水平方向向后窜动，但其窜动量不得大于127 mm（在动态下测量）；人体模块以24.1+12 km/h的速度水平撞击转向盘时，作用在转向盘上的水平力不得大于11123N，因此，对转向盘及转向管柱提出了安全方面的要求。 图1所示为某车型转向管柱总成结构，转向管柱的安全设计体现在吸能和溃缩两个方面，最终目的是减少对驾驶员的伤害，正面碰撞时方向盘、转向管柱和转向器组成的转向系统对驾驶员造成的损伤占到驾驶员损伤的46%。对于转向系统对人的伤害来自于方
管柱结构示意图
孤岛油田 油水井作业管柱图例 编写：田庆国、孙晋祥、韩学良审核：付继彤、孙宝京 批准：刘恩胜 孤岛采油厂作业管理中心 二零一零年三月
前言 近年来，孤岛油田在防砂、热采、堵水等采油工艺方面，形成了一整套油水井开采及施工常用管柱。为了使从事采油、作业的工作人员较为系统地认识和应用，规范管柱结构录入工作，满足生产要求，我们整理完善了“孤岛油田油水井作业管柱图例”。包括采油管柱、卡封管柱、防砂生产管柱、水井管柱、施工管柱、常用套管结构示意图、工具图例七部分内容，较为详细的介绍了目前孤岛油田油水井管柱结构，可供采油厂从事采油、作业的工人、干部和技术人员使用和参考。 在编写过程中，得到了工艺所史宝光、张德杰，信息中心刘建平、范靖，作业大队（西区）陈良虎、蔡学卫、刘兴山，作业大队（东区）翟省杰、王效雷、刘相奎等单位领导、专家的大力支持，谨此表示感谢。 由于编辑时间紧，水平有限，难免存有错误及不足之处，欢迎广大读者提出宝贵意见，以便进一步修改和完善。
目录 一、采油管柱 [1] 普通抽油泵生产管柱 (1) [2] 下螺杆泵生产管柱 (3) [3] 下水力喷射泵生产管柱 (5) [4] 下电泵生产管柱 (7) 二、卡封管柱 [5] 下丢封封下采上生产管柱 (9) [6] 封上采下生产管柱 (11) 三、防砂生产管柱 [7] 滤砂管防砂生产管柱 (13) [8] 金属滤砂管防砂生产管柱 (15) [9] 绕丝筛管(割缝)防砂生产管柱 (17) [10] 水平井下金属滤生产管柱 (19) 四、水井管柱 [11] 光油管注水管柱（带喇叭口） (21) [12] 空心分层注水管柱 (23) [13] 偏心分层注水管柱 (25)
(完整版)详解沉管隧道施工,将来你肯定一定用的到
详解沉管隧道施工，将来你肯定一定用的到 小编有话说 虽然今天是父亲节，但是我们该学习的还是需要学习的嘛。今天小编和大家一起来详细学习沉管隧道施工，希望能够对大家有帮助。沉管隧道施工 沉管法：就是在水底预先挖好沟槽，把在陆地上特殊场地预制的适当长度的管段浮运到沉放现场，顺序地沉放到沟槽中并进行连接，然后回填覆盖成的隧道。方法实质：先在干坞中或船台上预制大型砼箱形构件，或是砼和钢的组合箱形构件，每个构件长60～140m，并于两端用临时隔墙封闭，用拖轮拖至预沉位置，定位后，将这些构件沉放在河床上预先浚挖好的沟槽中并联接起来，回填砂石，拆除隔墙形成隧道。优点：1、对地质水文适应能力强：因在基槽中开挖较浅，基槽开挖和基础处理的施工技术比较简单因沉管受到水的浮力，作用于地基的荷载较小因管段采用先预制再浮运沉放的施工工艺，避免了难度较大的水下作业，故可在深水施工，且对潮差和水流速的适应能力强2、可浅埋与两岸道路衔接容易：与埋深较大的盾构隧道相比，沉管隧道路面标高可抬高，与岸上道路隧道很容易衔接3、防水性能好：每节预制管段很长，一般约100m,而盾构隧道预制管片环宽仅为1m，因而沉管隧道接缝数量少
4、沉管隧道施工工期短：由于每节预制管段较长，一条沉管隧道只用几节预制管段就可完成，预制管段和基槽开挖可同时进行，且预制管段不在隧址，施工干扰时间短 5、沉管隧道造价低：水底挖基槽土方量少，比地下挖土单价低，管段预制与盾构相比，所需费用低。 6、施工条件好：沉管隧道施工时，预制和浮运沉放管段等主要工序大部分在水上进行，水下作业极少，除少数潜水工外，工人们都在水上作业，且不需在气压下工作 7、沉管可作成大断面多车道：一个隧道横断面可同时容纳4～8条车道。而结构尺寸不限。对盾构受尺寸限制，一般只能双车道沉管隧道类型 1、按断面形状△圆形△矩形△船台型△干坞型△浮船坞沉管结构设计：沉管结构浮力计算计算内容干舷浮力计算抗浮安全系数计算1 干舷：能保持管顶露出水面的管段外露高度，对矩形截面管段，高度多为10～15cm。对矩形断面，太小，制作困难；太大，消除干舷下沉的压载水容量太大计算方法：按最大的砼容重，最大的砼体积和最小的河水比重计算干舷K＝管段总重／管段排水重K=1.05～1.10 管段沉放阶段K=1.2～1.5 管段使用阶段设计计算时，应按最小的混凝土容重和体积，最大的河水比重来计算各阶段的抗浮安全系数。作用在沉管上的荷载和结构分析：（一）、作用在沉管上的荷载1、结构自重管段重量：砼
圆管柱钢结构制作通用工艺
圆管柱钢结构制作通用 工艺 集团标准化办公室：[VV986T-J682P28-JP266L8-68PNN]
钢结构作业文件 文件编号：WYZG-010 版本号/修改次数：A/2 圆管柱制作通用工艺 受控状态：受控本 发放序号： 期： 目录
1、主体内容与适用范围 主体内容: 圆管柱的一般制作流程。 适用范围：建筑钢结构中圆管柱的制作。 2、编制依据 1）《高层民用建筑钢结构技术规程》 JGJ99-98 2）《建筑钢结构焊接技术规程》 JGJ81-2002 3）《钢结构工程施工质量验收规范》 GB50205-2001 4）《结构用无缝钢管》 GB8162-1999 5）《直缝电焊钢管》 GB11345-89 6）《低合金钢焊条》 GB5118-95 7）《碳钢焊条》 GB5117-95 8）《熔化焊用钢丝》 GB/T14957-94 9）《气体保护焊用钢丝》 GB/Y14958-94 10）《钢焊缝手工超声波探伤方法和探伤结果分级法》 GB11345-91 11）《钢结构设计规范》 GB50017-2003 12）《碳素结构钢》 GB700-88 13）《低合金高强度结构钢》 GB/T1591-94 14）《厚度方向性能钢板》 GB5313-85 3、材料的要求和选用 原材料的选用及其适用标准 3.1.1钢管 (1) 圆管柱钢材主要采用Q235B和Q345B，其质量标准应符合现行国家标准《碳素结构钢》（GB700-88）及《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94）的要求。其力学性能及碳、硫、磷、锰、硅含量的合格保证必须分别符合标准《结构用无缝钢管》（GB8162-1999）或《直缝电焊钢管》GB11345-89。 (2)结构用无缝钢管的弯曲度、外径和壁厚等的允许偏差应符合表1的规定。 表1 无缝钢管弯曲度、外径和壁厚的允许偏差
(完整版)异形柱结构设计要点
异形柱结构设计要点 3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度应符合表3.1.2的要求。 表3.1.2 异形柱结构适用的房屋最大高度（m） 注：1 房屋高度指室外地面至主要屋面板的高度（不包括局部突出屋顶部分）； 2 框架－剪力墙结构在基本振型地震作用下，当框架部分承受的地震倾覆力矩大于结构总地震倾覆 力矩的50％时，其适应的房屋最大高度可比框架结构适当增加； 3 平面和竖向均不规则的异形柱结构或Ⅳ类场地上的异形柱结构，适应的房屋最大高度应适当降低； 4 底部抽柱带转换层的异形柱结构，适应的房屋最大高度应符合本规程附录A的规定； 5 房屋高度超过表内规定的数值时，结构设计应有可靠依据，并采取有效的加强措施。 3.1.4 异形柱结构体系应通过技术、经济和使用条件的综合分析比较确定，除应符合国家现行标准对一般钢筋混凝土结构的有关要求外，还应符合下列规定： 1 异形柱结构中不应采用部分由砌体墙承重的混合结构形式； 2 抗震设计时，异形柱结构不应采用多塔、连体和错层等复杂结构形式，也不应采用单跨框架结构； 3 异形柱结构的楼梯间、电梯井应根据建筑布置及结构抗侧向作用的需要，合理地布置剪力墙或一般框架柱； 4 异形柱结构的柱、梁、剪力墙均应采用现浇结构。 3.1.5 异形柱结构的填充墙与隔墙应符合下列要求： 1 填充墙与隔墙应优先采用轻质墙体材料，根据不同条件选用非承重砌体或墙板； 2 墙体厚度应与异形柱柱肢厚度协调一致，墙身应满足保温、隔热、节能、隔声、防水和防火等要求； 3 填充墙和隔墙的布置、材料强度和连接构造应符合国家现行标准的有关规定。 3.2.1 异形柱结构宜采用规则的结构设计方案。抗震设计的异形柱结构应符合抗震概念设计的要求，不应 采用特别不规则的结构设计方案。 3.2.3 异形柱结构的平面布置应符合下列要求： 1 异形柱结构的一个独立单元内，结构的平面形状宜简单、规则、对称，减少偏心，刚度和承载力分布宜均匀；
沉管隧道的发展与琼州海峡的沉管隧道方案
沉管隧道的发展与琼州海峡的沉管隧道方案 李兴碧 王明洋 钱七虎 1 沉管隧道的发展 1.1 水底隧道工程 由于海峡的存在,陆地被分割,造成两个区域之间的交通障碍及文化差异。连接海峡两岸主要有3种方式:轮渡、桥梁和隧道。轮渡受气象影响较大,并且不能直接连通,人员物资的转运十分麻烦。修建桥梁往往受跨度、水深的影响,且建成运营后也同样受到气象影响。而修建海峡隧道既可以穿越较大跨度直接连通海峡两岸,又可使其运营很少受气象条件影响,能保持连续通行。 世界上已建成许多海峡隧道,也有一些正在研究中。 日本关门海峡两岸在本世纪40年代即用隧道连接,以后又建了桥梁。该隧道是世界是上最早的海峡隧道。经过艰苦努力,日本于1988年又建成青函隧道,连通了本州—北海道两地的铁路。 英法海峡隧道拿破仑时代(1800年)就曾开挖,但直到1993年隧道才全部贯通,投入运营。 1996年,丹麦大海峡隧道竣工。它把丹麦和欧洲本上连接起来,实现把瑞典和德国连成一体的计划,从而使欧洲范围内几乎都能陆路相通。 直布罗陀海峡通道从70年代开始调查,西班牙及摩洛哥交换了协议,分别设立勘察机构,与日本、英、法等协作进行勘察设计。最初想在桥梁及隧道两个方案中确定一个,由于种种原因而未能如愿。海峡水深300m。从摩洛哥的丹吉尔向北,海上距离约28km,桥梁方案在技术上十分困难,还有政治因素。现在方案初步确定为桥梁和隧道的组合方案,即在航道下用隧道,其余部分架浮桥通过。这个海峡通道连接欧亚及非洲大陆,具有划时代的意义。 在亚洲,计划的海底隧道有日韩对马海峡隧道、台湾海峡隧道、马六甲海峡隧道、爪哇岛与苏门答腊岛之间的巽他海峡隧道、宗谷海峡隧道和间宫海峡隧道。日韩隧道经过约10年的勘察及方案设计,至今已经在位于日本侧佐贺县的呼子开挖了长400m 左右的试验斜井,对当地地质地形状况有了很好的了解,但与韩国侧的资料在精度上有差别,出现一个界面。该通道被构想作为亚洲高速公路的一部分,现有多个方案正在比较(这还和韩国政治形势有关),但总要逐步集中到某一方案。 台湾海峡隧道目前由清华大学进行可行性研究。鉴于两岸的政治形势和技术条件,初步估计最早要到2030年才可能修建。 马六甲海峡从该地区发展需要来看,是引人注目的通道。 巽他海峡隧道正在日本及法国的帮助下进行调查。海峡原为火山岩屑堆积体,海底深部状况不明,水深100m左右,中间有岛屿,施工比较方便(将由地质状况决定适宜的施工方法)。 宗谷海峡和间宫海峡通道因仅考虑输送西伯利亚、萨哈林的石油与天然气资源的需要,故至今未进行勘察。 白令海峡曾有筑坝发电之说,撇开其长度,由于水深不太大,如果选用合适的方案,作为运输通道也是可能的,它的实现将把亚欧大陆和美洲连接起来。 随着经济的发展和技术的进步,特别是许多越水隧道成功建成运行的事实使人们的观念发生了变化。人们意识到“遇水架桥”不再是惟一的选择,在许多情况下以水下沟通两岸比建桥更为优越。到目前为止,我国大陆已建成的水(海)底隧道已超过10座。在上海的黄浦江先后修建了打浦路、延安东路和延安东路复线3座城市道路隧道;1999年初,又建成了两条上海地铁二号线黄浦江区间隧道。计划中的轨道交通明珠线上将建4条黄浦江隧道。已建成的黄浦江隧道均采用盾构施工。黄浦江吴淞口隧道拟采用沉管法。90年代以来,我国大陆建成了多条黄浦江隧道、广州珠江沉管隧道和宁波甬江沉管隧道。值得注意的是,这两座水底隧道都是由国内的技术力量设计和施工的,运营情况和防水效果都很好。京沪高速铁路穿越长江的南京上元门隧道已由铁道部第四勘察设计院完成初步设计。该隧道采用沉管隧道方案,沉埋段长1930m,全长5765m。由铁道部第四勘察设计院承担编制的武汉长江水底隧道(含地铁)的可行性研究报告也已于1999年6月完成,该隧道也拟采用沉管隧道方案,沉埋段长约1300m,全长约3.2km。正在规划研究的水底隧道工程还有:连接辽东半岛和胶东半岛的渤海海底隧 7
板柱结构体系结构设计
板柱结构体系结构设计 无梁楼盖结构体系又称板柱结构体系，这是相对梁板结构体系而言的。在我国，无梁楼盖结构体系是近年来发展较为迅速的一项建筑结构新技术。较之传统的密肋梁结构体系它具有整体性好、建筑空间大，可有效地增加层高等优点。并且，采用无梁楼盖体系的建筑物的地震效应也要明显小于层高较大的梁板结构体系的建筑物。在施工方面，采用无梁楼盖结构体系的建筑物具有施工支模简单、楼面钢筋绑扎方便，设备安装方便等优点，从而大大提高了施工速度。因此，采用无梁楼盖结构具有明显的经济效益和社会效益。 对无梁楼盖这种结构来说，其设计计算主要分为两块：结构整体的空间结构分析和无梁楼盖本身的分析计算。目前，PKPM系列结构设计软件对这两方面的设计都已经有比较成熟的分析方法。下面我们就此分别做一些介绍：I．无梁楼盖的整体三维计算 无梁楼盖结构的整体计算可通过PKPM软件中的TAT软件或SATWE软件进行。当然，这两个软件对无梁楼盖在三维计算中的建模处理是不一样的： 在TA T软件中，对于无梁楼盖结构来说，由于没有梁和柱子相连，一般我们必须按照规范中的规定将板简化为双向等代框架梁进行计算。因此，在用P MCAD对无梁楼盖进行人机交互式建模时，首先应确定等代框架梁的宽、高，也即确定等代框架梁的刚度。一般来说，等代框架梁的刚度由板宽决定：我们通常取柱距的1 /2板宽为等代框架梁的宽、高。确定等代框架梁的刚度之后，再将等代框架梁作为普通的主梁输入。比如下例中横向柱距为5400mm，则该向的等代梁截面定义为 2 700mm*2700mm，纵向柱距为3000mm，则该向等代梁截面定义为1500mm*1500mm。然后将所定义的等代框架梁布置好，如下图所示： 模型建立后再接力TAT软件进行三维分析。TAT的分析计算过程我们在此就不赘述了。当然，这种方法对楼板的模拟与实际工程情况有一些出入，因此我们还可以采用S ATWE进行更为准确的计算。 在采用SATWE软件分析无梁楼盖结构时，由于SA TWE软件具有考虑楼板弹性变形的功能，可以采用弹性楼板单元较为真实的模拟楼板的刚度和计算变形。尤其是在2 001年4月以后的版本中增加了一种能真实计算楼板平面内和平面外的刚度的楼板假定：弹性板6。因此我们就不用将楼板简化为双向等代框架梁体系了，而是直接对无梁楼盖体系进行三维分析计算。当然，我们还必须在建模时进行一定的处理：在P MCAD人机交互式输入时，在以前需输入等代框架梁的位置上布置截面尺寸为100*100的矩形截面虚梁。（但在边界处及开洞处最好是布置实梁）。如下图所示： 这里布置虚梁的目的有二：其一是为了SATWE软件在接力PMCAD的前处理过程中能够自动读取楼板的外边界信息；其二是为了辅助弹性楼板单元的划分。当然，虚梁是不参与结构的整体分析的，实际上S A TWE的前处理程序会自动将所有的虚梁过滤掉。此外，为了正确分析该结构，在SATWE程序中还应将无梁楼盖的楼板定义为弹性楼板。如下图所示： 模型建立后就可使用SATWE软件对无梁楼盖结构进行三维整体分析计算了。必须注意的是，由于在此定义了弹性楼板，我们必须选择“算法二”即总刚算法进行计算。 II．楼盖的设计计算 无梁楼盖的整体分析计算完成后，我们可以利用SATWE软件中的“复杂楼板有限元计算”SLABCAD模块进行楼盖的分析计算。 首先点取“生成楼板有限元分析数据”菜单来生成有关的计算数据，并将相应的计算条件及计算参数进行定义。如果是预应力楼板的话还应将预应力参数选取。如下图所示： 当然，此时必须注意的是：由于有限元的计算原理所致，对于楼板的有限元划分长度不一样可能会对计算结果产生一定的影响。 同时我们还可补充输入无梁楼盖的其它数据，如楼板的洞口及柱帽等特殊构件。并可对楼板不同部位的板厚进修改： 同时，我们还可以在楼板上添加任意的荷载，包括在PMCAD建模时无法输入的板上的任意线荷载及点荷载。如下图所示： 此外，我们还可以输入支座沉降及约束等补充数据。SLABCAD的补充数据输入完毕后我们就可以通过“有限元分析和计算”菜单对无梁楼盖进性设计计算了。对无梁楼盖的计算内容主要包括楼板的内力、位移、配筋计算及板的冲切验算等。计算完毕后再通过“分析结果图形显示”菜单查询其计算结果。 最后，必须指出的是：对于现代高层建筑中比较常见的厚板转换层的计算也可象无梁楼盖结构一样进行类似的处理计算。但是如果要在SA TWE软件中计算厚板转换层时，在使用PMCAD进行人机交互式输入时必须注意：除了要象无梁楼盖结构一样要输入虚梁以外，层高的输入有所改变。应将厚板的板厚均分给与其相邻两层的层高。即取与厚板相邻的两层层高分别为其净空加上厚板的一半板厚：如第i 层有厚度为Bt的厚板，在PMCAD交互式输
第一章概述 沉管隧道发展史(与资料内容相差很大,修改书上部分)
第一章概述 二、沉管隧道的发展史沉及技术革新 一、沉管隧道的发展史 世界上最早的沉管法工程是1893-1894年在波士顿港内横过宽96m、深7.6m的航道下面的虹吸下水管道，但最早的正规沉管隧道工程是1910 年美国穿越底特律河修建的水下双线铁路隧道。其后沉管法以美国为中心逐步发展，有许多水下隧通用沉管法修建而成。而最具有划时代意义的工程是1964~1969年施工、横过旧金山湾底的海湾地区高速运输系统（BART）地下铁道（复线，延长5820m，沉埋管段58节），它不仅做到使用大型机械高效率施工，而且在设计方面也有许多进展。 美国修建沉管隧道的历史最长，至1980年就已在北美建成23条沉管隧道，这些隧道的突出特点是使用圆形钢壳，美国人所发展的钢壳管段技术，至今仍长期持续使用而无多大变化。实践也证明，钢壳结构型式的隧道适合美国的情况。美国海湾修建的隧道较多，海湾的水深一般深于内河。用圆形或双体圆形钢壳，从受力角度考虑，比矩形有利。另外，用圆形钢壳与其习惯和经验也有很大关系。 在欧洲，最早的混凝土沉埋管段隧道是1927年完成的德国弗里德里希港隧道，而正规的沉管隧道工程则是荷兰于1937~1942年施工的玛斯（MASS）隧道。这个隧道是四车道公路隧道，管段为宽24.8m、高8.4m的矩形钢筋混凝土结构，共9节长61.3m的管段。玛斯隧道的特点是采用矩形断面，以后就成了所谓欧洲方式的原型 很蓝人习惯与矩形断面的沉管，他们认为矩形断面的有效空问利用率优于圆形断面。矩形断面隧道的高度和覆盖层都比圆形断面小和薄，隧道的长度也相应减少。荷兰的修建技术在世界上保持领先地位，到1980年已修建了22条沉管隧道。 荷兰人在管段制造方面有独特之处，他们使用钢筋混凝土管段，甚至不用防水钢板。为防混凝土温度应力引起的开裂，他们在混凝上内部安设了供冷却水循环的钢管，以消除裂缝的产生，因而他们的钢筋混凝土节段是防渗漏的。他们在混凝土作业时一贯坚持高标准，从混凝土原材料的组成、降低温差、收缩补强、模板选择等都采取了相应的措施。此外在接缝防水、抗渗等方面也采取了相应的措施。管段接头处的GINA垫圈为荷兰人首创，被世界普遍应用。 砂流基础区别于泵砂基础，它是从管段内部基础注砂，克服了喷砂法（泵砂法）的许多缺点，基础质量得到保证，这项技术是在荷兰弗拉克隧道首次应用的。 欧洲的其它国家如德国、瑞典、法国、比利时等都采用了混凝土管段技术，建造了相当数量的沉管隧道。 日本于1994年首次采用沉管法修建阉治沉管公路隧道，随后又建成公路和铁路沉管隧道，此外其它用途的电站取水隧道、传送矿石的隧道也有采用沉管法修建的。日本人习惯于用钢壳型结构，这与他们有良好的造船设备有关。近年来，日本对沉理隧道的抗震设计方面取得了进展。过去在地震区修建隧道时，对隧道缺乏特别的预防措施，而现在的设计允许接头处有相当挠度和纵向移动，在允许范围内对沉陷和温度影响也采取了类似的措施。 总之，美国和日本偏重于钢壳型隧道，而荷兰和其他国家都采用混凝土型。美国大多为双车道隧道，而其他国家则以4车道6车道隧道居多。 我国修建沉管隧道的起步较晚，已建成的有上海金山恭水隧道、黄浦江宁国路水底隧道、天津海河水底隧道、宁波甬江隧道以及广东的珠江隧道，另有一些处于规划阶段。沉管隧道对施工现场有着广泛的适应性，随着我国交通运输事业的发展和施工技术的提高，相信沉管隧道的修建肯定会得到迅速的发展。
港珠澳大桥沉管隧道接头防水技术
港珠澳大桥沉管隧道接头防水技术 2016-06-17 “超级工程”港珠澳大桥沉管隧道由33节巨型沉管对接而成，每个标准管节长180m，由8个节段构成，重约80000t，最大沉放深度超过45m，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道工程之一。到目前为止，港珠澳大桥沉管隧道已经完成了三分之二的沉管浮运安装施工，并在施工完成的沉管隧道中表面没有湿迹，可见沉管隧道的防水、防渗设计要求之高。本刊记者有幸参观港珠澳施工现场，并邀请上海市隧道工程轨道交通设计研究院地下分院陆明副总工来介绍该工程的接头防水设计与施工技术。 工程概况 港珠澳大桥跨越珠江口伶仃洋海域，连接香港、珠海和澳门，是一国两制三地的海上通道。项目东起香港大屿山石湾，西至珠海拱北和澳门明珠，总长约356km，包括3项工程内容：1)海中桥隧主体工程;2)香港口岸及珠海、澳门口岸;3)香港连接线、珠海连接线和澳门连接线。其中，海中桥隧主体工程东自粤港分界线，穿越铜鼓、伶仃西主航道以及青州航道、江海直达船航道、九洲航道，
止于珠澳口岸人工岛，总长约29.6km，岛隧工程为海中桥隧主体工程的控制性工程，长约6.7km。 本工程的海底隧道采用沉管法施工，是目前世界上综合难度最大的沉管隧道之一。沉管隧道全长5664m，东、西岛暗埋段各长163m，海中段采用W形布置，横断面宽度为37.95m，高度为11.4m，采用两孔一管廊布置，沉管隧道横纵断面图如图1、图2所示。 岛隧工程建设的主要难点： 1)建设标准高。①国家一级公路，双向6车道，设计时速100km/h;②设计使用寿命为120年;③地震基本烈度为Ⅶ度。 2)水文气象条件复杂。工程处于外海环境，台风频繁，海流、涌浪复杂，受冬季季风影响。
转向管柱的碰撞安全设计(正式版)
文件编号：TP-AR-L5651 In Terms Of Organization Management, It Is Necessary To Form A Certain Guiding And Planning Executable Plan, So As To Help Decision-Makers To Carry Out Better Production And Management From Multiple Perspectives. （示范文本） 编订：_______________ 审核：_______________ 单位：_______________ 转向管柱的碰撞安全设 计(正式版)
转向管柱的碰撞安全设计(正式版) 使用注意：该安全管理资料可用在组织/机构/单位管理上，形成一定的具有指导性，规划性的可执行计划，从而实现多角度地帮助决策人员进行更好的生产与管理。材料内容可根据实际情况作相应修改，请在使用时认真阅读。 根据GB 11557《防止汽车转向机构对驾驶员伤害的规定》3.1及3.2要求：不装人体模块的整备车辆以48.3～53.1 km/h之间的车速正面撞击障碍壁时，转向柱管和转向轴的上端允许沿着平行于汽车纵向中心线的水平方向向后窜动，但其窜动量不得大于127 mm（在动态下测量）；人体模块以24.1+12 km/h的速度水平撞击转向盘时，作用在转向盘上的水平力不得大于11123N，因此，对转向盘及转向管柱提出了安全方面的要求。 图1所示为某车型转向管柱总成结构，转向管柱的安全设计体现在吸能和溃缩两个方面，最终目的是
减少对驾驶员的伤害，正面碰撞时方向盘、转向管柱和转向器组成的转向系统对驾驶员造成的损伤占到驾驶员损伤的46%。对于转向系统对人的伤害来自于方向盘和转向管柱。造成人员伤害的部位集中在头部、胸部及腿部。所以，采取措施是碰撞时转向系零部件的塑性变形、弹性变形以及某些零部件相互分开不能传递运动和力或者利用零部件之间的摩擦来吸收冲击能量。因此，如何使管柱实现溃缩吸能要求，以保护乘员安全，对管柱的设计提出了要求，同时，为了满足相应的要求，管柱各部分的结构设计和选型是关键。 对转向管柱一般设计参数要求如下： （1）压缩行程：转向柱及中间轴的可压缩行程150mm以上；
圆管柱制作通用工艺设计
钢结构制作工艺文件编号： ZTGG/2013/01 版本：1.0 圆管柱制作工艺文件 一、编制依据 1.1技术科深化详图 1.2《建筑钢结构焊接技术规程》（JGJ81-2002） 1.3《低合金高强度结构钢》（GB/T1591-94） 1.4《碳素结构钢》（GB700-88） 1.5《熔化焊用钢丝》（GB14957-94） 1.6《埋弧焊用低合金钢焊丝和焊剂》（GB/T12470-2003） 1.7《气体保护电弧焊用碳钢、低合金钢焊丝》（GB/T8110-1995） 1.8《碳钢焊条》（GB/T5117-95） 1.9《钢结构工程施工质量验收规范》（GB50205-2001） 1.10《高层民用建筑钢结构技术规程》（JGJ99-98） 1.11《气焊、手工电弧焊及气体保护焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB985-88） 1.12《埋弧焊焊缝坡口的基本形式与尺寸》（GB986-88） 1.13《涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级》（GB8923-88） 二、材料的管理 2.1钢材 2.1.1所有焊接截面钢材均为，所有型钢截面钢材均为，详见图纸。 2.1.2原材料进厂必须核对钢厂的材质保证书，质保证书检查合格后，质量部门应对材料的牌号、规格、数量、表面质量等进行检测，外观质量检测符合现行有关标准后，方可对钢材随机取样，进行原材料的物理和化学试验，只有钢材物理和化学试验合格后，材料方可办理入库手续。 2.1.3 材料应按规定进行标识并有序堆放，避免与其它材料相混。堆放应平整放置以防止变形。吊装驳运要规范操作，并采取措施避免母材损伤。若发现钢板不平整或型钢弯曲超差，应在下料前用火焰矫正法矫正，矫正要求可见表2.1。