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大型交通樞紐地下V型柱體系轉(zhuǎn)換變形監(jiān)測分析
——以黃木崗綜合交通樞紐工程為例

2022-12-24 05:48:38楊錦程周偉明陳登偉洪成雨
隧道建設(shè)(中英文) 2022年11期
關(guān)鍵詞:鋼梁號線監(jiān)測

楊錦程,朱 旻,周偉明,陳登偉,洪成雨

(1.中鐵西南科學(xué)研究院有限公司,四川 成都 611731; 2.深圳大學(xué)土木與交通工程學(xué)院,廣東 深圳 518060; 3.深圳大學(xué) 濱海城市韌性基礎(chǔ)設(shè)施教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,廣東 深圳 518060; 4.中鐵南方投資集團(tuán)有限公司,廣東 深圳 518054)

0 引言

隨著我國超大城市地鐵網(wǎng)絡(luò)日益密集,建設(shè)一批以多線地鐵換乘車站為基礎(chǔ)的城市綜合交通樞紐成為城市軌道交通進(jìn)一步發(fā)展的迫切需求[1]。深圳市作為社會主義先行示范區(qū)和粵港澳大灣區(qū)核心城市,在城市軌道交通建設(shè)方面更應(yīng)發(fā)揮示范引領(lǐng)作用。根據(jù)《深圳市國民經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展第十四個五年規(guī)劃和二〇三五年遠(yuǎn)景目標(biāo)綱要》,深圳正加快推進(jìn)前海、崗廈北、黃木崗、大運(yùn)、平湖等一批綜合交通樞紐的規(guī)劃和建設(shè)。相比于普通地鐵車站,綜合交通樞紐的結(jié)構(gòu)體系各具特色,施工流程復(fù)雜[2]。例如:黃木崗綜合交通樞紐首次在地下空間中采用魚腹形V型柱體系,其建造過程面臨一系列技術(shù)難題。

目前地上建筑已廣泛采用大直徑斜柱結(jié)構(gòu)體系[3-4],但鮮有在地下結(jié)構(gòu)中應(yīng)用斜柱結(jié)構(gòu)體系的工程案例。受地下空間施工條件限制,一般無法直接進(jìn)行斜柱施工,需要先施作臨時支柱完成基坑開挖,再進(jìn)行永久—臨時結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。針對地上結(jié)構(gòu)在體系轉(zhuǎn)換過程中的響應(yīng)問題已開展大量研究:Yuan等[5]研究了多種體系轉(zhuǎn)換方案對大跨空間桁架結(jié)構(gòu)受力行為的影響;Shao等[6]研究了臨時支撐卸載方案下大跨度屋蓋結(jié)構(gòu)力學(xué)狀態(tài);Zheng等[7]研究了體系轉(zhuǎn)換過程中大型體育館結(jié)構(gòu)受力性能演變規(guī)律。雖然地上結(jié)構(gòu)型式復(fù)雜,但材料本構(gòu)關(guān)系和荷載工況明確,因此體系轉(zhuǎn)換過程結(jié)構(gòu)受力分析較為精確;而地下結(jié)構(gòu)處于周邊地質(zhì)環(huán)境中,地層本構(gòu)關(guān)系和地層-結(jié)構(gòu)相互作用復(fù)雜。部分學(xué)者針對深基坑[8]、暗挖地下車站[9]、地下停車場[10-11]等研究了臨時支撐體系—永久結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換時地下結(jié)構(gòu)應(yīng)力和變形規(guī)律。秦學(xué)鋒等[12]、林泓志等[13]依托崗廈北綜合交通樞紐工程,研究了多重體系轉(zhuǎn)換對大跨度無柱地下空間結(jié)構(gòu)力學(xué)行為影響,并優(yōu)化了體系轉(zhuǎn)換方案。目前,地下基坑臨時支撐—永久結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的理論和技術(shù)已趨成熟,但大跨度地下結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換的案例較少,特別是大傾角斜柱應(yīng)用更為鮮見,且在體系轉(zhuǎn)換過程中結(jié)構(gòu)受復(fù)雜變化的軸力-彎矩作用,安全風(fēng)險更大。

本文以黃木崗綜合交通樞紐V型柱體系轉(zhuǎn)換為工程背景,提出V型柱分批體系轉(zhuǎn)換和多級加卸載方案,并采用測量機(jī)器人和機(jī)器視覺技術(shù)對關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件位移進(jìn)行實(shí)時自動化監(jiān)測和預(yù)警,以期為V型柱施工安全提供技術(shù)支撐。

1 黃木崗綜合交通樞紐V型柱施工方案

1.1 工程概況

黃木崗綜合交通樞紐為深圳地鐵7號線(已建)、14號線(在建)以及24號線(規(guī)劃)三線換乘樞紐,如圖1所示。樞紐核心區(qū)包括既有7號線車站、14號線和24號線基坑3部分。沿24號線方向的中庭首次在地下空間中采用大直徑型鋼混凝土V型柱體系,上端魚腹形的下沉車道和下端直線排列的24號線站臺自然形成柱網(wǎng)。在V型柱中間處設(shè)置天窗,形成開闊空間感的同時實(shí)現(xiàn)引光入城。24號線V型柱布置見圖2,共計25組50根V型柱呈魚腹形布置在24號線5—31軸,其中,西區(qū)26根,直徑1.6 m;中區(qū)16根,直徑1.8 m;東區(qū)8根,直徑1.4 m。V型柱采用十字型鋼柱外包C60鋼筋混凝土,型鋼柱單根最大長度為38.5 m,質(zhì)量約為87 t,與豎向夾角為1.3°~13°。

圖1 黃木崗綜合交通樞紐平面圖

圖2 24號線V型柱布置圖(單位:mm)

1.2 整體施工流程

24號線核心區(qū)典型斷面如圖3所示。由于14、24號線組成的異形基坑緊鄰東側(cè)7號線運(yùn)營車站施工,為減小深基坑開挖對既有車站結(jié)構(gòu)的影響,基坑采用蓋挖逆作法施工,不具備直接施作V型柱的條件。因此,在V型柱形成受力體系前,各層板依靠臨時鋼管柱提供豎向支撐。在V型柱施工完成后,利用臨時柱頂伺服系統(tǒng)完成受力體系轉(zhuǎn)換,并拆除臨時鋼管柱。主要流程如下:

圖3 24號線核心區(qū)典型斷面圖(單位:mm)

1)圍護(hù)結(jié)構(gòu)施工。依次進(jìn)行地下連續(xù)墻、臨時鋼管柱和抗拔樁施工。

2)主體結(jié)構(gòu)施工。首先從負(fù)1層到負(fù)4層逆作各層板、柱和V型柱節(jié)點(diǎn)。V型柱節(jié)點(diǎn)和頂板的型鋼混凝土梁節(jié)點(diǎn)焊接形成整體(見圖4),吊裝到位后焊接型鋼梁并完成混凝土澆筑。V型柱柱腳板通過螺栓和底板中的預(yù)定位鋼板連接,并通過型鋼梁和其他V型柱、鋼管柱柱腳相連,混凝土澆筑后與臨時鋼管混凝土柱下樁形成整體。待施工完成后,再從負(fù)4層到負(fù)1層依次順作各層板中間V型柱段。

圖4 V型柱和梁連接節(jié)點(diǎn)

3)體系轉(zhuǎn)換施工。通過臨時柱的柱頂伺服系統(tǒng)將臨時柱略微頂升不超過3 mm(方便拆除柱頂?shù)匿摪艉头ㄌm盤),然后拆除臨時鋼管柱,完成結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換。

1.3 體系轉(zhuǎn)換重難點(diǎn)分析

1)V型柱柱頂最大跨度為25.6 m,在結(jié)構(gòu)自重和上覆土荷載作用下,型鋼梁撓度偏大。

2)V型柱為魚腹形布置,傾角為1.3°~13°,與直柱不同,在荷載作用下受到軸力和彎矩共同作用。在梁跨度最大的截面(25.6 m),斜柱傾角最大(13°),長度超過30 m,在較大軸力和彎矩作用下存在變形和開裂風(fēng)險。

3)采用V型柱-臨時鋼管柱永臨分離+體系轉(zhuǎn)換的方式,相比于永臨合一結(jié)構(gòu)體系,施工過程中結(jié)構(gòu)體系多次變換存在較大安全風(fēng)險。

2 V型柱體系轉(zhuǎn)換施工方案

2.1 體系轉(zhuǎn)換整體方案

根據(jù)現(xiàn)場施工進(jìn)度,首先對中區(qū)進(jìn)行V型柱結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換,轉(zhuǎn)換方案如圖5所示。根據(jù)有限元建模計算結(jié)果,結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的主要影響范圍為當(dāng)前跨和東西方向各相鄰1跨。結(jié)合現(xiàn)場人員、設(shè)備條件,中區(qū)16根V型柱共分8批,每批完成2根V型柱和其相鄰3~5根臨時柱之間的體系轉(zhuǎn)換。體系轉(zhuǎn)換從中間21軸向東西兩側(cè)逐批進(jìn)行,盡可能減小轉(zhuǎn)換對西側(cè)鋼便橋拆除施工、東側(cè)既有7號線車站改造施工的影響。

圖5 中區(qū)V型柱體系轉(zhuǎn)換方案

2.2 分級加載值

以第1批21軸和第2批22軸V型柱結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為例,對應(yīng)的1—8號共8根臨時鋼管柱分級加卸載的荷載值如表1所示。荷載工況分為最小0級(僅框架自重)到最大7級(恒載+活載)共8種。以荷載工況7級為例,建立V型柱三維有限元模型,在結(jié)構(gòu)上施加自重+上覆土重+側(cè)向水土壓力+1.0倍活載后,1)計算此時1—4號臨時柱軸力,作為第1批轉(zhuǎn)換1—4號臨時柱的7級荷載;2)移除1—4號臨時柱,隨后計算5—8號臨時柱軸力,作為第2批轉(zhuǎn)換時5—8號臨時柱的7級荷載;3)按照以上方法逐次計算剩余其他臨時柱的7級荷載。

表1 臨時鋼管柱分級加卸載統(tǒng)計表

2.3 加卸載流程

中區(qū)V型柱體系轉(zhuǎn)換現(xiàn)場照片如圖6所示。臨時柱柱頂由法蘭盤、鋼棒、墊塊和千斤頂組成。每批臨時鋼管柱加卸載時,各柱頂均安裝2~4個(按極限加載值配置)400 t液壓千斤頂。

圖6 中區(qū)V型柱體系轉(zhuǎn)換現(xiàn)場照片

2.3.1 千斤頂加載

在準(zhǔn)備工作就緒后,按表1中的分級加載要求同步頂升。首先開始1級加載,加載值按照分級加載值及油表讀數(shù)值進(jìn)行控制,在穩(wěn)壓持荷30 min內(nèi),對臨時柱頂板位移、V型柱節(jié)點(diǎn)沉降及V型柱型鋼梁跨中沉降進(jìn)行監(jiān)測并記錄數(shù)據(jù)。觀察員利用曲臂車對千斤頂完好性、頂鐵是否松脫、頂板結(jié)構(gòu)及V型柱結(jié)構(gòu)是否開裂等進(jìn)行檢查。前一級監(jiān)測數(shù)據(jù)變化較小,在設(shè)計允許范圍內(nèi);且檢查千斤頂及主體結(jié)構(gòu)無異常后,即可進(jìn)行2級加載。重復(fù)上述步驟,直至加載至設(shè)計給予的加載控制極限值或千斤頂頂鐵松動達(dá)到脫離條件(頂板上升不超過3 mm),將鋼墊塊抽出停止加載,不可超加載致使頂板結(jié)構(gòu)破壞。

2.3.2 分級卸載

各項(xiàng)數(shù)據(jù)及檢查無異常情況后開始5級分級卸載。先按照最終加載值的10%進(jìn)行第1級卸載,穩(wěn)壓30 min;再對各項(xiàng)監(jiān)測數(shù)據(jù)進(jìn)行采集整理,對周邊結(jié)構(gòu)進(jìn)行檢查,無異常后按照最終加載值的15%、20%、25%、30%繼續(xù)進(jìn)行分級卸載;每級卸載后穩(wěn)壓30 min,現(xiàn)場觀察結(jié)構(gòu)有無變化情況,最終完成單批受力體系轉(zhuǎn)換。

2.4 頂板裂縫驗(yàn)算

在800 mm厚鋼筋混凝土頂板上、下各布置2層φ32 mm@150 mm縱筋,混凝土強(qiáng)度等級為C35,鋼筋為HRB400E。由型鋼梁和鋼筋混凝土梁形成主次梁體系,板最大尺寸為11.5 m×7.7 m,可視作多跨連續(xù)雙向板。以恒載(結(jié)構(gòu)自重25 kN/m2×0.8 m+上覆土重17 kN/m2×1.2 m=40.4 kN/m2)+1.0活載(20 kN/m2)驗(yàn)算混凝土板裂縫寬度,單位板寬最大正、負(fù)彎矩分別為151.7 kN·m和-268.6 kN·m。根據(jù)GB 50010—2010《混凝土結(jié)構(gòu)設(shè)計規(guī)范》[14],所處環(huán)境類別為二a,裂縫控制等級為三級,裂縫寬度限值wlim=0.2 mm。計算得到最大裂縫寬度wmax=0.014 mm,小于規(guī)范控制值。

3 體系轉(zhuǎn)換關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件位移監(jiān)測與分析

3.1 監(jiān)測方案

采用測量機(jī)器人對臨時柱柱頂、V型柱柱頂和型鋼梁跨中位移進(jìn)行自動化監(jiān)測。以22軸為例,監(jiān)測點(diǎn)位布置如圖7所示。在4根臨時柱柱頂對應(yīng)的頂板位置、2根V型柱柱頂和型鋼梁跨中共布置7個自動化監(jiān)測棱鏡,通過固定在負(fù)1層板上的測量機(jī)器人對棱鏡位移進(jìn)行自動化監(jiān)測。

圖7 22軸監(jiān)測點(diǎn)位布置圖(單位:m)

測量機(jī)器人采用Leica TM50自動化全站儀,測角精度為0.5″,測距精度為0.6 mm+1×10-6D(D為實(shí)際測量距離)。柏文鋒[15]的研究成果表明,采用極坐標(biāo)法測量50 m范圍內(nèi)盾構(gòu)隧道標(biāo)靶垂直位移時,最大測量誤差在0.5 mm以內(nèi)。為了驗(yàn)證測量機(jī)器人監(jiān)測結(jié)果的可靠性,布置一套機(jī)器視覺裝置對21、22軸V型柱柱頂和型鋼梁跨中位移進(jìn)行自動化監(jiān)測。相機(jī)焦距選為8 mm,對應(yīng)視角37°,在30 m安裝距離下,測量面寬和測量面高分別為20 m和12 m,室內(nèi)標(biāo)定的最大測量誤差在1 mm以內(nèi),相關(guān)參數(shù)可滿足現(xiàn)場監(jiān)測需要。在V型柱柱頂和型鋼梁跨中設(shè)置標(biāo)靶,相機(jī)固定在變形相對獨(dú)立的行車道側(cè)墻上,與待測標(biāo)靶的垂直距離為26 m。

3.2 臨時柱柱頂位移

圖8(a)和(b)示出了第1批(21軸)和第2批(22軸)V型柱轉(zhuǎn)換時臨時柱柱頂位移。加載階段同一批4根臨時柱柱頂均產(chǎn)生向上位移,其中,第1批1—4號臨時柱加載到4級(恒載+0.4活載)時,第2批5—8號臨時柱加載到5級(恒載+0.6活載)時,所有臨時柱柱頂?shù)匿搲|塊均順利脫開,頂升位移均未超過設(shè)計給出的控制值3 mm,證明了頂升荷載和頂升位移控制值準(zhǔn)確合理。

(a)第1批轉(zhuǎn)換

卸載階段,同一批4根臨時柱柱頂均產(chǎn)生向下位移,8根臨時柱總平均沉降量為-5.7 mm,1級到5級卸載下,8根臨時柱平均沉降量分別達(dá)到總平均沉降量的50%、68%、86%、95%、100%,表明卸載前期位移發(fā)展較為充分,說明采用卸載量逐級遞增的多級卸載方式是合理的。

3.3 V型柱柱頂位移

圖9(a)和(b)示出了第1批和第2批轉(zhuǎn)換時臨時柱柱頂位移變化曲線。考慮到核心區(qū)結(jié)構(gòu)南北方向上整體對稱,第1批轉(zhuǎn)換時21軸南、北2根V型柱柱頂位移趨勢一致,均在加載階段略有上升,卸載階段明顯沉降。加載階段,21軸北側(cè)V型柱柱頂在3級加載時抬升量最大,達(dá)到+0.3 mm;21軸南側(cè)V型柱柱頂在4級加載時抬升量最大,達(dá)到+0.3 mm。卸載階段,21軸北側(cè)V型柱柱頂在3級卸載時沉降量最大,達(dá)到-1.5 mm;21軸南側(cè)V型柱柱頂在5級卸載時沉降量最大,達(dá)到-2.1 mm。第1批轉(zhuǎn)換階段,21軸框架北側(cè)頂升和沉降均發(fā)生較早,原因可能是北側(cè)臨時柱頂升荷載偏大或伺服系統(tǒng)非完全同步加載。

(a)第1批轉(zhuǎn)換

第2批轉(zhuǎn)換時,22軸南北側(cè)2根V型柱柱頂位移趨勢存在明顯差異,呈現(xiàn)出非對稱結(jié)構(gòu)響應(yīng)。加載階段,22軸北側(cè)V型柱柱頂產(chǎn)生逐漸向上的位移,4級加載時位移值為+0.1 mm;22軸南側(cè)V型柱柱頂在加載階段產(chǎn)生明顯的向下沉降,且在4級加載時沉降最大,達(dá)到-3.5 mm,這可能是V型柱中間柱段采用焊接,其施工精度存在級差異,導(dǎo)致框架結(jié)構(gòu)初始不平衡。臨時柱柱頂位移與V型柱柱頂位移的趨勢相符,4級加載時框架北側(cè)的頂升效果更明顯,5級加載時框架南側(cè)的頂升效果更明顯。采用人工觀測22軸V型柱節(jié)點(diǎn)處,未見明顯開裂,結(jié)構(gòu)整體仍處于安全狀態(tài)。

圖10示出了測量機(jī)器人和機(jī)器視覺技術(shù)測得的21軸和22軸北側(cè)V型柱柱頂位移。由圖可知,測量機(jī)器人和機(jī)器視覺測得的位移值吻合較好。由圖10(a)可知,第1批(21軸)、第2批(22軸)和第4批(20軸)3組轉(zhuǎn)換對21軸北側(cè)V柱柱頂位移影響較大,轉(zhuǎn)換完之后V型柱柱頂位移均有顯著增長,驗(yàn)證了結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的影響范圍主要在相鄰1跨范圍以內(nèi);第2批轉(zhuǎn)換和第3批轉(zhuǎn)換中間間隔時間較長,此階段21軸北側(cè)V柱柱頂位移仍在不斷發(fā)展;第4批到第6批轉(zhuǎn)換時間間隔很短,且臨時立柱和支撐快速拆除,此階段因受現(xiàn)場施工擾動影響,數(shù)據(jù)振動幅度較大。圖10(b)中,由于22軸V型柱柱頂?shù)?號標(biāo)靶在監(jiān)測約125 h后受腳手架遮擋,造成機(jī)器視覺未能測得整個轉(zhuǎn)換階段的完整數(shù)據(jù)。由于第1批轉(zhuǎn)換時,22軸仍有臨時立柱支撐,因此柱頂位移較小,第2批轉(zhuǎn)換后柱頂發(fā)生明顯下沉,2種監(jiān)測方式均能有效反映出結(jié)構(gòu)位移趨勢。

(a)21軸北側(cè)V型柱

3.4 型鋼梁跨中位移

圖11示出第1批和第2批轉(zhuǎn)換時相鄰3跨型鋼梁跨中位移變化曲線。由圖11(a)可知,第1批21軸轉(zhuǎn)換時,20軸和22軸均有臨時柱支撐,因此對應(yīng)的型鋼梁跨中撓度變化很小。加載階段,21軸型鋼梁跨中產(chǎn)生向上位移,最大值為4級加載后的+3.8 mm;卸載階段,21軸型鋼梁跨中產(chǎn)生向下沉降,最大沉降量為5級卸載后的-7.8 mm。其中,前3級卸載時型鋼梁跨中沉降發(fā)展較快,達(dá)到總沉降量的89%,這和臨時柱柱頂在卸載階段的沉降規(guī)律基本一致。第1批轉(zhuǎn)換完成后,21軸型鋼梁跨中沉降仍在持續(xù)發(fā)展,在1 d后沉降量達(dá)到-9.1 mm。

如圖11(b)所示,由于第2批轉(zhuǎn)換時21軸臨時柱已經(jīng)卸載完成,因此,22軸臨時柱卸載時,21、22軸型鋼梁跨中同時產(chǎn)生向下位移,而23軸由于臨時柱支撐型鋼梁跨中位移幾乎不變。加載階段,21、22軸型鋼梁跨中在5級加載時分別產(chǎn)生+0.6 mm和+2.0 mm向上位移;整個卸載階段,21、22軸型鋼梁跨中分別產(chǎn)生-5.0 mm和-17.1 mm沉降,并且在4、5級卸載時沉降增長較快。卸載完成后,21、22軸型鋼梁跨中沉降分別達(dá)到-13.3 mm和-14.6 mm,數(shù)值相差不大,這是由于21軸和22軸型鋼梁跨度基本相同,第2批轉(zhuǎn)換后兩軸的臨時柱均卸載完成,型鋼梁受力狀態(tài)基本一致。第2批轉(zhuǎn)換完成后,21、22軸型鋼梁跨中沉降進(jìn)一步發(fā)展,并于3 d后分別達(dá)到-18.3 mm和-17.1 mm,數(shù)值仍較為接近。

圖12示出了測量機(jī)器人和機(jī)器視覺技術(shù)測得的中區(qū)轉(zhuǎn)換全過程22軸型鋼梁跨中位移。其中,382—564 h段受臨時柱拆除施工遮擋影響,監(jiān)測數(shù)據(jù)缺失,但第7批轉(zhuǎn)換后監(jiān)測數(shù)據(jù)恢復(fù),這表明機(jī)器視覺測量易受現(xiàn)場遮擋的影響,但遮擋解除后監(jiān)測可恢復(fù)。測量機(jī)器人和機(jī)器視覺測得的型鋼梁跨中位移值吻合較好。第1批(21軸)轉(zhuǎn)換后,22軸型鋼梁仍由臨時柱支撐,因此跨中位移變化不大;第2批(22軸)轉(zhuǎn)換后,由于21軸、22軸臨時柱均已經(jīng)卸載完畢,22軸型鋼梁跨中沉降較大,達(dá)到-14.6 mm;由于第2、3批轉(zhuǎn)換時間間隔較長,125 h左右受地面永久橋施工影響,型鋼梁跨中沉降增長到-20.0 mm左右;第3批(22軸)轉(zhuǎn)換后,型鋼梁跨中沉降增加至-29.4 mm;第4—7批轉(zhuǎn)換時,22軸型鋼梁跨中沉降穩(wěn)定在-30.0 mm左右。這表明型鋼梁跨中沉降僅受當(dāng)前跨和相鄰1跨轉(zhuǎn)換施工的影響,驗(yàn)證了分區(qū)轉(zhuǎn)換施工方案的合理性。22軸型鋼梁跨度l0=25.6 m,根據(jù)JGJ 138—2016《型鋼混凝土組合結(jié)構(gòu)技術(shù)規(guī)程》[16],型鋼混凝土梁的撓度允許值為l0/400=64.0 mm,整個轉(zhuǎn)換過程中,型鋼梁處于安全狀態(tài)。

圖12 型鋼梁跨中位移(全過程)

4 結(jié)論與建議

針對黃木崗綜合交通樞紐地下V型柱施工難題,提出了分批次多級加卸載的永久—臨時結(jié)構(gòu)體系轉(zhuǎn)換方案,并開展體系轉(zhuǎn)換過程中關(guān)鍵結(jié)構(gòu)構(gòu)件的變形監(jiān)測和預(yù)警,得到主要結(jié)論如下:

1)為保證臨近既有車站結(jié)構(gòu)安全,基坑采用蓋挖逆作法施工,施工方案為先采用臨時鋼管混凝土支撐,再逆作梁、板和V型柱節(jié)點(diǎn),然后順作V型柱主段,最后完成V型柱—臨時柱體系轉(zhuǎn)換。轉(zhuǎn)換過程中結(jié)構(gòu)力系變化復(fù)雜,主要風(fēng)險點(diǎn)為型鋼梁下?lián)?、頂板和V型柱節(jié)點(diǎn)開裂等。

2)V型柱—臨時柱體系轉(zhuǎn)換采用分批次多級加卸載方案,臨時柱柱頂分8級加載,分級加載值通過不同恒載-活載組合計算確定。實(shí)際加載至4、5級時臨時柱柱頂均已脫開,實(shí)測結(jié)構(gòu)變形值小于控制值,經(jīng)人工觀測檢查梁、板未見明顯開裂,證明體系轉(zhuǎn)換方案合理可行。

3)體系轉(zhuǎn)換主要影響當(dāng)前跨和相鄰跨共計3跨范圍,轉(zhuǎn)換完成后型鋼梁跨中最大撓度約為30.0 mm,V型柱柱頂最大下沉7.5 mm,結(jié)構(gòu)整體處于安全狀態(tài)。受結(jié)構(gòu)施工精度和伺服系統(tǒng)同步性影響,加載階段結(jié)構(gòu)北側(cè)抬升較早,南側(cè)抬升較晚,22軸南、北側(cè)2根V型柱柱頂位移趨勢相反,結(jié)構(gòu)非對稱響應(yīng)會對結(jié)構(gòu)安全產(chǎn)生一定影響。

4)本工程采用不同恒、活載工況確定分級加載值,未進(jìn)行精細(xì)化施工過程仿真,頂升過程結(jié)構(gòu)受力需進(jìn)一步分析驗(yàn)證;現(xiàn)場監(jiān)測中需補(bǔ)充完善結(jié)構(gòu)內(nèi)力監(jiān)測,同時應(yīng)結(jié)合自動化監(jiān)測數(shù)據(jù),加強(qiáng)對結(jié)構(gòu)安全風(fēng)險的實(shí)時評估和預(yù)警工作。

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