地基空洞对框架式地道桥结构的影响
浅论管线隧道开挖对既有线框架桥的影响
浅论管线隧道开挖对既有线框架桥的影响1 概述随着我国城市化进程的飞速发展，隧道开挖对于周围环境的影响已经成为工程界广泛关注的课题之一。
大量的地铁隧道工程实践表明，隧道施工势必会引起地层沉降和变形。
隧道施工引起地表沉降一般分为地表均匀沉降和地表不均匀沉降两种。
地表的均匀沉降使周围建筑物产生整体下沉，其对于建筑物的稳定性和使用条件并不会产生太大的影响，但若沉降量较大，同时地下水位又较浅时，则会造成地面积水，不但影响建筑物的使用，而且使地基土长期浸水，强度减低。
针对地铁隧道开挖对邻近建筑物影响的问题，国内外学者开展了许多针对性的研究。
N.Loganathan等人利用离心模型试验对因隧道施工引起的单桩和群桩应力与变形特性的影响进行了初步研究。
葛卫娜等分析了隧道开挖对周围建筑物的各种损害形式，并提出了三种保护建筑物的措施，对各项治理措施的优缺点进行了比较，对建筑物的加固提供了一定的指导作用。
在隧道开挖施工过程中，由于开挖扰动、地层损失和固结沉降等因素会引起地层产生移动和变形，从而导致上部既有结构发生移动和变形。
因此，上部既有结构变形的有效控制是选择隧道开挖支护方案的关键，而轨道的绝对沉降和差异沉降又是变形控制的核心和关键。
本文运用Midas/GTS有限元软件，对某管线隧道开挖对上部既有线框架桥影响进行安全性评估，模拟隧道开挖过程，预测管线隧道开挖施工过程中上部既有线框架桥的绝度沉降及差异沉降，评价该沉降量是否影响框架桥的正常运营及结构安全，从而降低隧道开挖过程对上部既有线框架桥可能带来的危险，对危险部位事先采取防范措施，为管线隧道开挖支护方案提出指导性的意见。
2 工程概况2.1 工程背景某热力管线14#～18#间管道需从东北环线K33+552.23处2～20m框架桥下穿过，与铁路交角为90°，为此需修建下穿铁路框架桥段浅埋暗挖隧道。
采用2座1～2m暗挖隧道，两隧道中心间距7m。
隧道在管棚防护下进行施工，管棚采用直径为325mm钢管，由两侧竖井对向夯进，隧道长均为83.8m，隧道埋深在铁路框架桥以下1.4m左右，暗挖隧道按铁路荷载进行设计。
最新地基空洞对框架式地道桥结构的影响
地基空洞对框架式地道桥结构的影响地基空洞对框架式地道桥结构的影响2003年l2月第2l卷第4期长沙铁道学院JOURNALOFCHANGSHARAILWAYUNIVERSITYNo4Dec.2003文章编号:1000—2499{2003)04—0006-06地基空洞对框架式地道桥结构的影响肖丹,文雨松(中南大学土木建筑学院,湖南长沙410075)摘要:建立了地道桥与地基空洞的静力,动力模型,并进行非线性有限元计算.考察地基空洞对框架式地道桥受力状况的影响,分析了由地基空洞引起的框架式地道桥裂缝的发生机理,为框架式地道桥的设计,施工和裂缝防治提供了参考和依据.关键词:框架式地道桥;地基空洞;静动力分析中图分类号:U441.4文献标识码:A StaticandDynamicAnalysisoftheInfluenceof HoleinFoundationuponFrame——typeTunnelBridgeXIAODan.WENYu—song (CollegeofCivilandArchitecturalEngineering,aH410075,China)Abstract:Throughthestaticanddynamiccalculation,ononehand,thispaperanalygestheinfl uenceoftheholeinfoundationuponframe—typetunnelbridge,andclarifiestheformationmechanismofthecrackofframe—typetunnelbridgecausedbythefoundation'shole.Ontheotherhand,thispaperpm—videssomeusefulreferencefortheframe—typetunnelbridge'sdesign,constructionandthepreventionorrepairofthecrack.Keywords:tunnelbridge;holeinfoundation;staticanddynamicanalysis随着我国交通运输事业的发展,为满足铁路与公路高速,安全行车的要求,铁路,公路平交道口被大量地改为立体交叉,其形式多采用以顶入法施工的框架式地道桥.在现有铁路线下采用顶入法对地道桥进行施工,能够最大限度地避免对铁路线的干扰,从而达到既保证铁路运输又节省工程造价的目的.在顶进桥体时,其端部土体应随顶随挖.顶进方向的误差往往取决于挖土的质量,而在软土地基上顶进时,由于土质松软,箱体端部会产生"扎头"现象,即便采取补救措施对其予以纠正,地道桥底部地基仍将无法避免地产生空洞.地基空洞的存在,势必影响地道桥的受力状况,成为影响今后地道桥运营安全的隐患.在实际工程中,许多正在运营的框架式地道桥都存在着不同大小的地基空洞,其中部分地道桥在经过数年的使用后,其边墙逐渐收稿日期t2003—06—10基金项目:铁道部科技研究发展计划项目(98G39—10)作者简介:肖丹(1976一),男,湖南益阳人,中南大学硕士生第4期肖丹等:地基空洞对框架式地道桥结构的影响7出现呈"八"形的自底板向顶板扩展的裂缝.目前,有关地基空洞对地道桥安全运营的危害的研究较少.在此,作者采用大型有限元分析软件ANSYS对带空洞地基上的框架式地道桥进行静力,动力非线性有限元分析,研究地基局部空洞对框架式地道桥结构的影响及其边墙"八"形裂缝的产生机理,为框架式地道桥的设计,施工和裂缝防治提供参考和依据.1计算模型与计算参数1.1计算模型以一单跨框架式地道桥为分析对象,其结构如图1所示.在有限元计算中,首先对该地道桥包括其周围土体建立计算模型.对地道桥采用ANSYS单元库中混凝土单元(so皿65).该单元可以在受拉达到一定的强度后发生开裂的现象,而当单元承受的压应力超过其抗压强度时单元会被压碎.SOLII365单元由8节点组成,每个节点具有3个方向的自由度(UX,UY,UZ),另外该单元还可以定义13种不同形式的钢筋.这种单元形式与普通的8节点线弹性单元相比较,除了具有特殊的开裂,压碎性能之外基本类似.最为重要的是,该单元可定义非线性的材料性能,混凝土可在3个正交方向开裂,压碎,塑性变形和徐变等.因此,选用此种单元,能较好地模拟出地道桥在列车静载,动结构中心线图1框架式地道桥主体结构示意图(单位:f31T1)载作用下的力学变化.混凝土材料的本构关系采用多线性随动硬化(MultihnearKinematicHard—ening)的Mises模型l-】J.地基采用块体单元(so皿45),该单元同时适用于线弹性材料和弹塑性模型.根据地基的物理力学性质,采用弹塑性的非线性有限元法,地基材料的本构模式采用Drucker —Prager(D—P)模型l-2J.其本构方程为口-,+()专=k(1)i￡中:Jl=盯l+盯2+盯3-,2=去[盯1一盯2)+(盯2一盯3)+(盯3一盯1)]2sin∞,,6cos~一焉盯l,盯2,盯3为主应力.ANSYS支持刚体一柔体的面一面接触单元,能较好地模拟有滑动和摩擦的地道桥与周围土体之间的相互作用.采用接触单元TARGE170和CONTA173分别模拟地道桥的接触面和土体的接触面.计算模型的边界范围按以下原则进行确定,模型所取地层的范围是:水平方向上地道桥两t_●●●●●●●●』8长沙铁道学院2003焦边的长度均取桥跨的3倍为限,即计算模型的水平宽度为地道桥跨度的7倍;垂直方向上,地道桥底板以下的距离为桥高的3倍.1.2计算参数该模型各材料物理力学参数如表1所示.表1计算模型各材料物理力学参数建立地基无空洞计算模型,并假设地道桥中部地基存在满跨矩形空洞,分1.0,1.5.2.0,2.5,3.0m等各种宽度,建立地基有空洞计算模型.2静力分析2.1地基空洞对地道桥结构应力的影响根据《铁路桥涵设计基本规范》(1Bl0oo2.1—99,以下简称《桥规》)关于桥涵设计荷载之规定,就地道桥受最不利荷载组合情况对上述计算模型进行静载计算.图2为应用ANSYS在地道桥在地基无空洞,有3m空洞情况下计算得到的第1,第2主应力等值线对照图;第3主应力为压应力,其值与混凝土的极限抗压强度相比较小,故未作考察.(a)地基无空洞时边墙外侧第2主应力(0)等值线图(c)地基无空洞时底板顶面第2主应力(0)等值线图ANSYS7.1A=一312972B=一234416C=一155859D=一773o3t—E=1253F=79810G=158366H=2369221=315479A=_479839B=一355198C=一230557D=一l05917E=18724F=143365C=268006H=392647I=517288(b)地基存在3m宽空洞时边墙外侧第2主应力(0)等值线图(d)地基存在3m宽空洞时底板顶面第2主应力(0:)等值线图ANSYS7.1A=-324840B=一243488C=-162136D=一8o784意.十E:567.484应力方向F819G=163271H=244623I=325975ANSYS7.1A=一617837C=-2823O2D=一114535右¨E:53233应力方向F210∞G=388768H=556535I=724303图2地基有,无空洞情况下地道桥主应力等值线图(单位:Pa)表2所示为在地基无空洞,有3m宽空洞情况下,地道桥各部位主应力极值的相应变化.计算表明,地道桥底部地基空洞对地道桥顶板的主应力分布影响不大,而对边墙及底板的主应力分布产生了显着的影响:底板及边墙在空洞两侧出现了明显的应力集中(见图2).表2表明:与地基无空洞情况相比,地基存在3m宽空洞的地道桥的顶板,边墙,底板的第第4期肖丹等:地基空洞对框架式地道桥结构的影响91主应力发生不同程度地减小;而底板和边墙的第2主应力则出现不同幅度的增长,尤其是底板第2主应力,其增幅达到39.4%.底板第2主应力(:)随着地基空洞的增大,其值呈大幅度增长.表3为地基存在不同宽度空洞与地道桥底板第2主应力值,位置的变化关系.裹3正常使用荷载作用下地道桥底板第2主应力(0"2)与不同宽度空洞关系对应裹由表3可以看出,地道桥底板的第2主应力值随着地基空洞宽度的增大,其值急剧增大.2.2地道桥静力模型受地基空洞影响分析考察以上地道桥静力模型的计算结果可知:1)由地基空洞引起地道桥底板及边墙主应力变化是导致地道桥产生"八"形裂缝主要原因.地基空洞的存在对地道桥边墙和底板的主应力产生了显着影响.2)由地道桥空洞引起的地道桥底板及边墙第2主应力()的变化是地道桥产生"八"形裂缝的直接原因.虽然在地基有,无空洞的情况下,地道桥顶板底面和底板顶面第1主应力(最大拉应力)均已超过混凝土的极限抗拉强度(地道桥一般由C25号混凝土浇注而成,据《桥规》,10长沙铁道学院2003年其极限抗拉强度为2.02MPa).但由于在框架式地道桥的设计计算中,通常只考虑框架横截面单位宽度的受力情况,使得地道桥横截面方向的配筋较为保守,纵截面方向的配筋则相对薄弱;裂缝宽度与使用荷载作用下的钢筋应力大小有直接关系,钢筋应力愈大,则裂缝愈宽.因此,在正常使用荷载作用下,虽然地道桥顶板和底板混凝土在第1主应力的作用下已产生了沿框架纵向的裂纹,但由于地道桥横向配筋较为充分,限制了混凝土裂缝的进一步发展.同时,地基空洞的存在,使地道桥顶板和底板的第1主应力均有不同程度的减小,进一步削弱了地道桥框架纵向裂缝的扩展能力.地道桥底板和边墙的第2主应力(:)虽然未达到混凝土的抗拉极限强度,但考虑到地道桥在使用年限内将承受列车多次重复荷载作用,致使昆凝土承受重复应力,且随着应力重复次数的增加,其内部损伤不断增加,以致混凝土承裁能力下降,因此必须对地道桥进行动载疲劳验算.3动载疲劳分析3.1地道桥混凝土抗拉疲劳破坏理论桥梁的疲劳破坏一般采用Miner线性累积损伤理论,认为桥梁的疲劳承载力与应力幅△:及其相应的作用次数n有关.在整个使用期间,结构不发生疲劳破坏的条件为: 一D=∑≤1(2)i=1''式中,D为结构损伤度;N为材料.s—J7v曲线上相应于应力幅△:的抗疲劳循环次数.对于混凝土的抗拉疲劳.s—J7v曲线,采用Tepfers等给出的混凝土在等幅重复拉应力作用下的曲线公式J:S=1—0.0685(1一R)lgN(3)式中,S=,R=;其中:一,面为疲劳应力上,下限,为混凝土静载轴心抗拉强度.3.2地基空洞对地道桥混凝土疲劳寿命的影响以东风4机车挂C60敞车模型模拟列车对地道桥的冲击,用ANSYS分别计算列车动载作用下底板第2主应力极值点的应力变化,得到如图3所示应力脉.假定该地道桥每日通过300趟,视不同地基空洞大小情况,用雨流法计算得到底板各第2主应力极值点应力谱,再根据式(2)和(3)计算各种情况下地道桥底板混凝土的疲劳损伤度D,对比其疲劳寿命,见表4.由地道桥动力模型的疲劳计算可知,地基空洞的存在对地图3东风4挂O50敞车应力脉示意图(后续车厢略)道桥底板混凝土的疲劳寿命有着很大影响.随着空洞的增大,其疲劳寿命急剧下降.也就是说,在地基无空洞或空洞较小的情况下,地道桥底板混凝土不会因疲劳而产生裂缝,若地基空洞的大小超过一定限制,地道桥在长期列车往复荷载的冲击下,其底板混凝土将产生由第2主应力引起的疲劳裂缝.受列车荷载的冲击作用,地道桥底板裂缝继续向边墙扩展.受地道桥底板裂缝的影响,边墙的应力进行重新分布.图4所示为地道桥边墙第2主应力等值线图,可见,底板裂缝将延伸至第4期肖丹等:地基空洞对框架式地道桥结构的影响11边墙,并呈"八"形向顶板延伸.表4不同宽度的地基空洞对地道桥底板混凝土疲劳寿命的影响过去地道桥设计时未考虑地道桥纵向受力的不利状况,该方向布筋偏少,成为影响地道桥使用寿命的薄弱环节.裂缝产生后,水分将会顺缝流入,使钢筋锈蚀,一方面,钢筋因锈蚀而强度变低,导致裂缝继续扩大,延伸;另一方面,钢筋因锈蚀而体积增大,使附近混凝土破裂,剥落,加重钢筋的进一步锈蚀,导致恶性循环,最终危害地道桥的使用寿命.ANSYS7.1A:一564390B:-438894C=-313397D=一l879OlE=--62404F3093G=188589H=3140861----439582图4底板裂缝产生后地道桥边墙第2主应力等值线图4结论1)在列车长年往复荷载的作用下,由地基空洞引起的地道桥第2主应力激增将导致地道桥底板和边墙出现裂缝;空洞愈大,裂缝出现愈早.2)在地道桥结构设计时,尤其在对软弱地基上地道桥进行设计时,必须考虑地基空洞这一不利情况对地道桥受力状况的影响,并有针对性地加强地道桥纵向的布筋以提高其刚度,抑制由空洞引起的地道桥"八"形裂缝的扩展.3)在地道桥顶进施工时,必须严格控制其方向,经常对桥体的轴线和标高进行观测,发现偏差及时采取措施纠正,以免形成地基空洞,对地道桥将来的运营安全造成危害. 参考文献:[1]吕西林,金国芳,吴晓涵.钢筋混凝土结构非线性有限元理论与应用【M].上海:同济大学出版社,l999.[2]钱家欢,殷宗泽.土工数值分析cM].北京:中国铁道出版社,1.991.[3]T~vCm,P,~ieis.Fatigue曲咖曲0fplain,mdi町andlightweightc0n嘣e[J].AGIJoumal,1979,76:635-652。
浅谈地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法
浅谈地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法随着我国当前城市化进程和城市设施的逐渐完善，给人们生活带来了很多的便利，轨道施工作为缓解城市交通堵塞的一个重要项目，得到了各级建设部门高度重视。
各大城市都开始大规模的进行轨道交通建设。
大范围的地铁施工必将给沿线的百姓和环境带了危害。
施工会使得底层变形导致地表建筑物下层、裂开、地下管线破裂等消极的影响，并且经常胡出现一位施工不规范而导致工程事故的发生。
因此，地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法的研究成为了当前城市轨道交通建设中必须要考虑的一个重点问题。
标签：轨道交通建设；地层变形；控制方法随着城市化建设的加快以及进城务工人员的急剧增加，给城市的交通带来了很大的压力，交通问题成为了影响社会正常秩序的一个重要社会问题，也是制约城市经济发展的一个重要因素。
为了解决城市交通堵塞，扩大居民的出行范围，加快城市设施的建设。
以地铁建设为代表的交通建设成为了当前解决以上问题的有效措施。
地铁建设在解决以上矛盾的同时，在建设和运营的过程中也会时常出现事故，这一定程度上降低了人们对轨道交通的信任度。
国内外对地铁的研究表明，地铁在施工和运营的过程中对沿线地层都会造成扰动，从而引起地层移动而出现各种事故。
尤其是城市的地铁，其埋深比较浅，沿线的建筑物较多，更容易发生事故。
所以掌握地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律，从而找出适当的控制方法，成为了当前刻不容缓的一个问题。
1 地层缺陷及影响分析二十一世界是我国城市经济迅猛发展和城市化建设步伐逐渐加快的阶段。
我国各大中小城市为了能够解决自己本城市的交通工具，开始大范围的建设地铁。
这个工程项目是巨大复杂的，正因为此其受到的影响因素更加的复杂。
因此，在城市隧道施工过程中必须要充分的考虑到隧道施工带了的负面影响，然后进行研究。
在隧道施工过程中安全事故时有发生，分析这些事故的发生原因，可以大致的分为不良底层、管线断裂，底层中不良地质体以及施工管理等方面。
地质构造对桥涵工程建筑物稳定性影响分析
地质构造对桥涵工程建筑物稳定性影响分析地质构造是指组成地壳的岩层和岩体在内、外动力地质作用下发生的变形变位，从而形成诸如褶皱、节理、断层、劈理以及其他各种面状和线状构造等组成地壳的岩层和岩体。
桥涵工程建筑物稳定性对工程质量至关重要，研究地质构造对工程建筑物稳定性的影响具有重要意义，本文就地质构造对桥涵工程中的边坡、隧道、桥基的影响进行具体分析。
1地质构造对工程建筑物稳定性的影响1.1边坡与地质构造的关系边坡中的各种结构面对斜坡稳定性有着重要的影响。
特别是软弱结构面与斜坡临空面的关系，对斜坡稳定起着很大作用。
这种关系多种多样，稳定性也各不相同，可以分为以下几种情况：（1）平叠坡：主要软弱结构面为水平的，这种斜坡一般比较稳定。
（2）顺向坡：主要是指软弱结构面的走向与边坡面的走向平行或比较接近，且倾向一致的边坡。
（3）逆向坡：主要软弱结构面的倾向与坡面倾向相反，这种边坡一般是稳定的。
（4）斜交坡：主要软弱结构面与坡面走向成斜交关系，交角越小，稳定性越差。
（5）横交坡：主要软弱结构面的走向与坡面走向近于垂直，这类边坡稳定性好，很少发生大规模的滑坡。
1.2隧道与地质构造的关系（1）水平或倾斜不大的岩层。
较坚硬的岩层中较为稳定，软硬相间的岩层中易发生坍方。
（2）直立岩层。
坚硬岩层、地下水很少，一般是较稳定的，层薄又有软弱夹层，只要有少量的地下水活动，也会造成较大的地层压力，将有掉块和坍塌冒顶的可能。
（3）倾斜岩层对隧道施工的影响。
岩层倾斜角度的大小和岩层的性质是影响隧道稳定性的关键因素。
陡立的岩层可能出现局部坍塌，如位于两侧，可能产生坍帮偏压。
（4）褶曲对隧道施工的影响。
褶曲有背斜和向斜之分，背斜的产状呈正拱形，裂隙特征是上部受拉，形成张口上大下小。
在褶曲地段修筑隧道，最好选在翼部通过或横穿褶曲轴，在选线中对于千枚岩以及粘土岩等地层的褶曲层，应予避开。
（5）断层对隧道施工的影响。
断层的断裂面处，有较大的剪应力和残余应力，断层带的岩体破碎，一般有碎石、角砾等，岩体强度低，围岩压力较大。
基础预留孔洞的作用
基础预留孔洞的作用
基础预留孔洞是建筑施工过程中必不可少的一种工艺，在建筑物
的基础混凝土浇筑前施工，是为了保证混凝土的正常收缩和变形，避
免由于混凝土收缩而发生地基沉降，从而影响建筑物整体的结构稳定、承载能力和使用寿命。
那么，基础预留孔洞对于建筑施工的具体作用有哪些呢？
一、释放混凝土的应力
在混凝土的固化过程中，由于水泥水化反应时产生的热量，会导
致混凝土体积膨胀，进而产生内部应力，这些应力可能会导致混凝土
裂开，这时通过基础预留孔洞释放部分混凝土的应力，就能很好地避
免这种情况的发生。
二、平衡水平位移
在基础混凝土的浇注过程中，由于温度变化等原因，混凝土会发
生水平位移，如果混凝土中没有预留孔洞，其水平变形将会导致基础
结构出现裂缝或者垮塌，而通过基础预留孔洞能够平衡混凝土的水平
位移，从而保证基础的稳定性。
三、避免变形
建筑物的基础一旦发生变形，就会引起整个建筑结构的位移，进
而影响整个建筑物的稳定性。
预留孔洞能够避免因为混凝土收缩而引
起的基础变形，提高基础的稳定性，从而使建筑物的使用寿命更长。
四、排水和通沟
在建筑物基础预留孔洞的设计中还需考虑到排水和通沟的问题，
避免因内部积水导致基础结构发生变形和刚度下降的情况，同时能够
便于排水和通沟维护，保证建筑物内部水平的稳定性。
总之，基础预留孔洞是建筑施工中不可缺少的一项工艺，在预留
孔洞后浇注混凝土，能够保证建筑物的稳定性和使用寿命，同时提高
建筑物的质量和安全性能。
在建筑施工过程中，更加注重基础预留孔
洞的设计工作，对于建筑物未来的使用和维护都是有益的。
浅谈地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法
浅谈地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律及控制方法地层空洞是指在地下存在一定空间的洞穴或空腔，包括天然形成的洞穴，如溶洞、岩溶缝洞等，以及人工挖掘或开挖所形成的洞穴，如隧道、地下室等。
随着城市发展的需要，越来越多的城市隧道开始修建，地层空洞对城市隧道施工和运营都会产生一定影响。
地层空洞影响下城市隧道施工引起的地层变形规律如下：1.拱形效应：地层空洞的存在降低了周围土层的有效应力，导致土层产生弯曲和变形，形成拱形结构。
城市隧道施工的挖掘过程会破坏掉部分地层的拱形结构，从而引起地层的破坏和变形。
2.周围地层沉降：地下空洞的开挖会导致周围的地层发生沉降，造成地面的下沉和陷坑的形成。
城市隧道施工过程中，需要采取相应的支护措施来减小地层的沉降，防止地面的塌陷和坍塌。
3.周围地层裂缝：地层空洞的开挖会引起周围地层的应力重新分布，从而导致地层裂缝的形成。
这些裂缝会对城市隧道的施工和运营产生一定的影响，如渗水、漏水等问题。
为了控制地层变形，减小地层空洞对城市隧道施工的影响，需要采取以下措施：1.地质勘探和选择合适的隧道线路：在施工前，应对地下地质进行详细的勘探，选择合适的隧道线路。
合理规划隧道的深度和位置，以减小地层空洞对地下地质的影响。
2.支护结构设计：根据地下地质情况，设计合适的支护结构。
常用的支护方式包括钢支撑、水泥注浆、预应力锚杆等。
合理的支护结构可以有效地控制地层的变形。
3.施工监测：在隧道施工过程中，应进行实时的监测和测量。
通过监测数据的分析，可以及时发现地层变形的情况，并采取相应的措施进行调整和纠正。
4.灌浆加固：对于地下空洞周围的地层，可以采用灌浆加固的方法，填充空隙，增加地层的强度和稳定性，减小地层的变形。
总之，地层空洞对城市隧道施工会产生一定的影响，包括拱形效应、地层沉降和地层裂缝等。
为了控制地层变形，需要进行地质勘探和隧道线路的选择，设计合适的支护结构，进行施工监测，并采取灌浆加固等措施。
楼板开洞对框架结构整体抗震性能的影响
构 平 面 中 部 时 ，楼 板 开 洞 对 于 结 构 整 体 抗 侧 刚 度 有 较 大 削 弱 ，同 时 加 大 了 结 构 的 扭 转 效 应 ，在 罕 遇 地 震 作 用 下 使 得
结 构 的 屈 服 机 制 偏 向 于 “强 梁 弱 柱 ”。
关键词：楼 板 开 洞 ；自 振 周 期 ；层 间 位 移 角 ；P usho ver;非 线 性
. pe rform ance o f the fra m e s tru c tu re
K ey words: Slab w ith op ening;S elf-o s c illa tio n ;S tory d r ift;P ushover;N o n lin e a r 中图分类号:TU375.4 文献标识码： A 文章编号=1 0 0 0 - 4 6 3 7 ( 2 0 1 8 ) 0 7 - 6 9 - 0 6
same pla n e s tru c tu re in d iffe re n t p o s itio n o f o p e n in g the seism ic p e rform ance o f the w h o le s tru c tu re ,the S A P 2000 software
and the locatio n o f the
, o p e n in g deviates fro m the m id d le p a rt o f the s tru c tu re the o p e n in g o f the flo o r has a great in flu e n c e on the o v e ra ll seism ic
2018年第7 期 7月
空洞的存在对浅基础承载力与沉降的影响分析
2.1 分析工况 图 1 所示为浅基础与空洞的位置关系示意。如
图 1 所示，影响浅基础承载力等特性与空洞有关的 因素可归纳如下：(1) 空洞的宽度(W)；(2) 空洞的 高度(H)；(3) 空洞的深度(Y)；(4) 基础的中心线位 置到空洞中心的距离(X)；(5) 空洞的形状；(6) 空 洞的断面积(A)。为了便于讨论空洞的位置对浅基础 的承载力影响，这里假定空洞为正方形。本文针对 W/B = 1.0(W = 2 m，B = 2 m)的情况，有限元分析中 X 分别取 0，2，4，6，8，10 m，Y 分别取 1，3，5， 7，9，11 m，因此，有限元分析工况全部通算共有 36 个分析工况。 2.2 有限元模型与计算方法
(1. 同济大学 岩土及地下工程教育部重点实验室，上海 200092；2. 同济大学 地下建筑与工程系，上海 200092； 3. 日本白石(建设)公司 技术本部，日本 东京 116024)
摘要：空洞的位置、形状、大小以及地基土的类型等诸因素都会对浅基础的承载力和沉降产生影响。利用一系列
的二维弹塑性有限元方法分析一个空洞存在时其位置对浅基础承载力与沉降的影响，并对其发生机制进行研究。
收稿日期：2006–09–07；修回日期：2006–10–07 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50679056)；上海市曙光计划基金项目(05SG25) 作者简介：彭芳乐(1965–)，男，博士，1987 年毕业于同济大学地下建筑与工程专业，现任教授、博士生导师，主要从事岩土力学、地下工程等方面 的教学与研究工作。E-mail：pengfangle@
平面应变有限元网格假定软岩的抗拉强度平面应变有限元分析网格图fig2planestrainfiniteelementmesh假定地基土体满足mohrcoulomb破坏准则材料满足非关联流动法则可得极限承载力日本道路桥基础设计标准工况10工况表示为工况底面压力强度与相对沉降基础沉降量基础宽度的关系工况123fig3relationshipbetweenfootingpressurerelativesettlementsbcases123本有限元分析研究采用了弹塑性分析程序plaxis该程序是由荷兰开发的专门用于分析岩土工程变形和稳定性的大型有限元程序