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篇1

英文名稱：Journal of Shijiazhuang Railway Institute(Natural Science)

主管單位：河北省教育廳

主辦單位：石家莊鐵道學(xué)院

出版周期：季刊

出版地址：河北省石家莊市

語(yǔ)

種：中文

開

本：大16開

國(guó)際刊號(hào)：2095-0373

國(guó)內(nèi)刊號(hào)：13-1042/N

郵發(fā)代號(hào)：

發(fā)行范圍：國(guó)內(nèi)外統(tǒng)一發(fā)行

創(chuàng)刊時(shí)間：1982

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Caj-cd規(guī)范獲獎(jiǎng)期刊

聯(lián)系方式

篇2

關(guān)鍵詞：高寒地區(qū)；無(wú)縫線路；鎖定軌溫

CWR Rail Locking Temperature in Alpine Region

LIU Xiao-ping

(The QingHai-Tibet Railway Company Works Department, XiNing, 810007,China)

Abstract:Alpine region with the characteristic of high temperature difference between day and night, low annual average temperature, Temperature changes repeatedly, temperature changes quickly over alignments, and so on. Temperature stress in the long rail has the big variations, The paper combination of the Qing-Zang rail way laied seamless line works, analysis rail strength and stability then calculate rail locking temperature, to make sure the long rail does not break in winter and stability in summer, it ensure line safety operations.

Keywords: Alpine Region; CWR; Rail Locking Temperature

中圖分類號(hào)：F530.3文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1 線路技術(shù)條件

鋼軌采用60Kg/m，100m定尺長(zhǎng)鋼軌，屈服強(qiáng)度,鋼軌斷面對(duì)水平軸的慣性矩。軌枕按照Ⅱ型混凝土枕，1760根/km配置，軌枕間距57cm。鋼軌支座剛度D=30000N/m。采用NJ2內(nèi)燃機(jī)車，按照設(shè)計(jì)時(shí)速120km/h計(jì)算。塑性初彎矢度，彈性初彎矢度，允許軌道變形矢度，單根鋼軌對(duì)垂直軸的慣性矩，鋼軌斷面積，軌道框架剛度換算系數(shù)，等效道床橫向阻力取，最小曲線半徑為800m。

2 計(jì)算允許溫降

2.1計(jì)算剛比系數(shù)

2.2 計(jì)算靜彎矩

2.3 計(jì)算動(dòng)彎應(yīng)力

R=600m，，取偏載系數(shù)β=0.15，速度系數(shù)，所以：

查得60軌的軌底斷面系數(shù)，得：

2.4 計(jì)算允許溫降

國(guó)產(chǎn)60kg/m的U75V鋼軌，極限強(qiáng)度σb≥800MPa，按800 MPa考慮，再取0.75的系數(shù)，得其屈服強(qiáng)度考慮安全系數(shù)K，取K=1.35,則有：

所以，

3 計(jì)算允許溫升

=+

=+

=2.5×

=2.172×

=21845818

所以

計(jì)算得到的l與原假定不符。再設(shè)代入計(jì)算，

= 2.81mm

以=2.81mm帶入再次計(jì)算，得，與假設(shè)的4673.9mm不符，再設(shè)，計(jì)算得=2.85，得，與假設(shè)相符，取作為變形曲線長(zhǎng)度，=2.85作為原始彈性初彎矢度。

=1978362 N

=1521817 N

所以

=

4 鎖定軌溫設(shè)計(jì)

鎖定軌溫計(jì)算應(yīng)考慮最大允許溫升、最大允許溫降、當(dāng)?shù)貧v史極端最高、最低軌溫等方面。

[]+[]=

149.05>

因此，該地段可以鋪設(shè)溫度應(yīng)力式全區(qū)間無(wú)縫線路。溫度應(yīng)力式無(wú)縫線路，其鎖定軌溫應(yīng)保證夏季不脹軌跑道，冬季不折斷鋼軌，鎖定軌溫設(shè)置按照?qǐng)D1進(jìn)行。

圖1 鎖定軌溫設(shè)置圖

5 結(jié)論

高寒地區(qū)鋪設(shè)無(wú)縫線路，鎖定軌溫設(shè)計(jì)主要由穩(wěn)定性條件控制，強(qiáng)度在任何情況下均滿足要求。考慮海拔變化對(duì)軌溫的影響以小半徑曲線的分布，鎖定軌溫可分段設(shè)置。格拉段可按照一般地段和小半徑地段進(jìn)行設(shè)計(jì)。一般地段為15±5℃，小半徑地段為18±4℃，強(qiáng)度及穩(wěn)定性檢算合理。要特別注意在小半徑曲線地段還應(yīng)有輔助加強(qiáng)措施。

參考文獻(xiàn)：

[1] 張未,張步云.鐵路跨區(qū)間無(wú)縫線路[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2000.

[2] 鐵道部.鐵路軌道設(shè)計(jì)規(guī)范[M].北京:中國(guó)鐵道出版社,2005

篇3

關(guān)鍵詞：既有隧道；三維Ansys，有限元分析；安全

中圖分類號(hào)：U45文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

1引言

隨著城市建設(shè)和市政基礎(chǔ)工程的快速發(fā)展，地下空間不斷被開發(fā)利用，各種地下工程諸如地下車庫(kù)、地下商場(chǎng)、地下通道、地鐵車站以及區(qū)間隧道等地下建筑物已在各大城市隨處可見[1.2]。而隨著此類地下建筑物的修建以及網(wǎng)絡(luò)的形成，后期施工的建筑物與既有建筑物（尤其是地下管線隧道和地下鐵道）的相遇也就不可避免[3]。這樣對(duì)后期施工的建筑物來(lái)說(shuō)，保證既有地下建筑物的安全使用就成為一個(gè)必須考慮的因素。本文正是基于施工過(guò)程中經(jīng)常遇到的這種情況，以藍(lán)天加油站與恩施金鳳大道許家坪隧道為依托工程，對(duì)既有隧道與后建加油站的相互作用進(jìn)行分析研究，評(píng)估既有隧道安全性，并提出相應(yīng)的處治措施。

2項(xiàng)目背景

恩施金鳳大道許家坪隧道位于紅旗大道與施州大道平交口處，路線呈東西走向，終點(diǎn)至紅旗大道與金桂大道平交口處，左線隧道長(zhǎng)995m，右線范圍隧道長(zhǎng)980m，埋深約為60m。新建藍(lán)天加油站位于隧道左洞正上方，長(zhǎng)約72m，寬約55m，位置示意圖如圖1所示。

圖1 加油站平面位置示意圖 圖2 模擬影響范圍示意圖

3建立有限元模型

3.1 計(jì)算假設(shè)及依據(jù)

本次計(jì)算采用Ansys軟件進(jìn)行三維數(shù)值模擬分析。計(jì)算范圍內(nèi)的巖體采用三維實(shí)體單元模擬；隧道錨桿采用桿單元單元模擬。為了確保三維模型有足夠計(jì)算精度，本次計(jì)算對(duì)計(jì)算范圍進(jìn)行了一定的限制。計(jì)算范圍示意圖如圖2所示。

3.2計(jì)算參數(shù)

1）巖體力學(xué)參數(shù)

表1 巖體力學(xué)參數(shù)

2)荷載取值

根據(jù)《汽車加油加氣站設(shè)計(jì)與施工規(guī)范》[4]，加油站等級(jí)為二級(jí)。依據(jù)《建筑結(jié)構(gòu)荷載規(guī)范》[5]，建筑結(jié)構(gòu)重量（單位面積）取值約為16KN/m2。

3.3 分析步驟

有限元模擬計(jì)算以初始地應(yīng)力場(chǎng)（重力荷載）、隧道開挖、施加加油站建筑荷載等過(guò)程進(jìn)行，根據(jù)《公路隧道設(shè)計(jì)規(guī)范》（JTG D70-2004）[6]在模擬開挖過(guò)程時(shí)，隧道開挖和初期支護(hù)在相應(yīng)邊界節(jié)點(diǎn)應(yīng)力釋放60%，施作二襯和仰拱完成后在相應(yīng)邊界節(jié)點(diǎn)應(yīng)力釋放40%。數(shù)值模擬分5步進(jìn)行，具體見表2：

表2 模擬分析步驟

3.4 模型

為減小邊界效應(yīng)保證計(jì)算的準(zhǔn)確性，模型尺寸為：隧道中線右側(cè)取70m，左線隧道左側(cè)取100m，豎直向上取至地表，地表至拱頂60m，地表至下邊界120m。計(jì)算模型示意圖如下圖2所示。 整個(gè)計(jì)算模型有限元網(wǎng)格共有167089個(gè)單元，節(jié)點(diǎn)總數(shù)為101982個(gè)，有限元網(wǎng)格劃分如圖3所示。

圖3隧道洞門結(jié)構(gòu)有限元模型

4 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)加油站工程對(duì)既有隧道影響的有限元計(jì)算結(jié)構(gòu)計(jì)算可以得到如下結(jié)論:

(1)對(duì)隧道位移沉降和應(yīng)力對(duì)比表分析表明，位移及各項(xiàng)應(yīng)力均變化較大，但總的位移和各支護(hù)內(nèi)力都很小。隧道處于安全狀態(tài)，但是由于加油站工程的施工會(huì)對(duì)隧道產(chǎn)生一定影響，因此建筑基礎(chǔ)施工時(shí)應(yīng)特別重視保護(hù)巖體完整性。

(2)通過(guò)對(duì)加油站修建后的隧道結(jié)構(gòu)內(nèi)力計(jì)算表明，建筑物修建時(shí)對(duì)隧道結(jié)構(gòu)有一定的沉降和變形影響。為了保證隧道的安全，在工程施工的影響范圍內(nèi)的施工過(guò)程中，要對(duì)此影響范圍進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果指導(dǎo)加油站施工，以實(shí)現(xiàn)信息化施工，從而確保許家坪隧道的運(yùn)營(yíng)和結(jié)構(gòu)安全。

參考文獻(xiàn)

[1] 林麗芬. 高層建筑群對(duì)其下既有隧道的影響分析.[華南理工大學(xué)工程碩士學(xué)位論文]. 廣州：華南理工大學(xué)，2010,1-7

篇4

關(guān)鍵詞：鐵路養(yǎng)護(hù);預(yù)防措施

Abstract: on railway maintenance problems now more and more prominent, some even influence to train and normal use, this in the safe operation of the train is particularly. I am in the last years of work experience basis and learn theoretical knowledge, and combining with the actual engineering project for some in this paper.

Keywords: railway maintenance; Prevention measures

中圖分類號(hào)：U216 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：

關(guān)于鐵路養(yǎng)護(hù)問(wèn)題現(xiàn)在越來(lái)越突出，有的甚至影響到列車的安全和正常使用，這在列車安全運(yùn)行中尤為突出。因此，如何采取措施，全面的維護(hù)、維修，一直是鐵路工程技術(shù)人員急需解決的難題之一。本人依據(jù)幾年來(lái)的工作經(jīng)驗(yàn)和學(xué)到的理論知識(shí)，并結(jié)合實(shí)際的工程項(xiàng)目作如下闡述。

一、關(guān)于鐵路養(yǎng)護(hù)困難的原因分析。

鐵路線路是由路基、軌道組和鐵路建筑物成。它是一個(gè)整體工程結(jié)構(gòu)，共同發(fā)揮各自的功用，其任何組成部分的改變或損壞，都將影響整體功能。因此鐵路養(yǎng)護(hù)最主要的問(wèn)題不外乎是路基、軌道組和鐵路建筑物的養(yǎng)護(hù)和日常線路養(yǎng)護(hù)修理工作安排、和線路養(yǎng)護(hù)組織三個(gè)方面。下面就三個(gè)方面的原因分別作出闡述：

路基、軌道組和鐵路建筑物的養(yǎng)護(hù)困難的原因

鐵路路基和軌道的質(zhì)量是否穩(wěn)定可靠，是列車安全高效運(yùn)行的基矗，路基和軌道養(yǎng)護(hù)能夠保證繁忙干線鐵路線路的可靠性，為高速列車的安全運(yùn)行提供了可靠的技術(shù)保障。此外自然災(zāi)害包括水災(zāi)、地震、泥石流、雨、雪及人為災(zāi)害，病害頻發(fā)，設(shè)備老化、磨損嚴(yán)重，建筑物設(shè)施落后。養(yǎng)護(hù)工作必須切實(shí)摸清病害產(chǎn)生原因，掌握病害發(fā)展規(guī)律，根據(jù)病害情況結(jié)合使用要求，制定整治規(guī)劃和預(yù)防措施。

（二）日常線路養(yǎng)護(hù)工作不到位

鐵路日常養(yǎng)護(hù)是一個(gè)長(zhǎng)期持久的工作，需要職工全身心的投入，通過(guò)選擇性保養(yǎng)、強(qiáng)制性保養(yǎng)、季節(jié)性重點(diǎn)保養(yǎng)、單項(xiàng)重點(diǎn)病害整治，對(duì)軌道結(jié)構(gòu)和幾何不平順以及線路病害進(jìn)行有效的質(zhì)量管理，使線路質(zhì)量經(jīng)常處于均衡良好狀態(tài)．而我過(guò)鐵路養(yǎng)護(hù)專業(yè)人才缺少，再加上養(yǎng)護(hù)工作安排不合理所以難免有的轄區(qū)和線路養(yǎng)護(hù)不到位的情況。

（三）線路養(yǎng)護(hù)組的原因

1．養(yǎng)護(hù)組織設(shè)置的原因。我國(guó)鐵路工務(wù)部門的工作人員由于受計(jì)劃經(jīng)濟(jì)體制的影響，形成了的不良習(xí)慣比較多，使得他們?cè)谔岣邔I(yè)素質(zhì)方面進(jìn)展不明顯。另外，工作人員的工作條件還有待改善，這就大大降低了工作人員的熱情。

2．養(yǎng)護(hù)組織人員的的管理和考核有待提高。我國(guó)養(yǎng)護(hù)組織人員龐大，管理困難，各專業(yè)工作隊(duì)在信息溝通能力方面還達(dá)不到要求，相關(guān)人員還沒(méi)有形成很好的協(xié)作意識(shí)，因此管理、考核有待提高。

二、鐵路養(yǎng)護(hù)的預(yù)防措施

根據(jù)以上對(duì)鐵路養(yǎng)護(hù)原因的分析，結(jié)合實(shí)際的情況，建議采取如下預(yù)防措施。

（一）路基、軌道組和鐵路建筑物的養(yǎng)護(hù)的措施

1.采取相應(yīng)的措施，重點(diǎn)預(yù)防那些可能發(fā)生不正常永久變形以及各種病害的設(shè)備，減緩設(shè)備各部件發(fā)生老化，以防出現(xiàn)不正常磨損情況，延長(zhǎng)各設(shè)備的使用壽命；

2.對(duì)各設(shè)備超限的永久變形和各種病害進(jìn)行消除，保持各設(shè)備狀態(tài)良好；

3.周期性地修理加固、更新線路和建筑物，并根據(jù)相關(guān)的客觀需要對(duì)其進(jìn)行必要的改建和改造。

4.自然災(zāi)害預(yù)防措施。建立災(zāi)害預(yù)防系統(tǒng)，在災(zāi)害發(fā)生前和發(fā)生后由安全防災(zāi)系統(tǒng)發(fā)出不同的警報(bào)信號(hào)提出相應(yīng)的解決措施。在經(jīng)常發(fā)生自然災(zāi)害的處所或重要地段設(shè)置觀測(cè)設(shè)備和觀察員，利用高科技產(chǎn)品時(shí)時(shí)監(jiān)控，確保行車安全，將損失減少到最低。

（二）線路養(yǎng)護(hù)修理工作安排的措施

對(duì)線路養(yǎng)護(hù)修理作業(yè)劃分為線路經(jīng)常維修、線路中修和線路大修三個(gè)方

1.經(jīng)常維修：預(yù)防線路發(fā)生一切問(wèn)題現(xiàn)象，并及時(shí)消除已經(jīng)發(fā)生不良后果的作業(yè)。包括：①線路維修，主要是對(duì)線路的綜合維修，經(jīng)常保養(yǎng)和緊急補(bǔ)修相結(jié)合的方式。②線路巡查，包括隧道、路基和路邊工作,定期的巡回檢查,發(fā)現(xiàn)并及時(shí)排除故障，并做好力所能及的線路補(bǔ)修工作；③線路建筑物看守，在公路與鐵道交叉路口設(shè)道口看守工，維護(hù)道通秩序，保證通過(guò)道口人員人身和財(cái)產(chǎn)安全，同時(shí)要定期檢查和解除故障。 2.中修：對(duì)線路及附屬設(shè)施的一般性磨損和損壞部分進(jìn)行修理加固、更換或局部改善，以恢復(fù)道路原有技術(shù)狀況的工程，從而消除鐵道線路上經(jīng)常維修但又不能消滅的病害的作業(yè)。其主要內(nèi)容是：道碴空隙地段要及時(shí)補(bǔ)充道碴，恢復(fù)道床彈性和良好的排水性能，同時(shí)更換變形、損毀的軌枕和鋼軌及聯(lián)結(jié)零件，使線基本情況恢復(fù)到或接近原來(lái)的標(biāo)準(zhǔn)。線路中修嚴(yán)格按照線路設(shè)計(jì)或工作量表進(jìn)行施工。 3.大修：在規(guī)定期限內(nèi)對(duì)設(shè)備定期進(jìn)行檢修、維護(hù)，或者對(duì)已帶病運(yùn)行的設(shè)備進(jìn)行檢修維護(hù)，大修方案制定前應(yīng)查閱平時(shí)的生產(chǎn)維修記錄，即損壞和維修狀況,從而消除線路上積累起來(lái)的一切不良現(xiàn)象，使線路質(zhì)量全面恢復(fù)到原有標(biāo)準(zhǔn)或達(dá)到更高標(biāo)準(zhǔn)的作業(yè)。線路大修有兩種操作方法，一是全面更新，一是部分更新。不管什么方式都要經(jīng)過(guò)勘測(cè)、設(shè)計(jì)，嚴(yán)格按著設(shè)計(jì)施工。制定大修計(jì)劃：技術(shù)方案、工期進(jìn)度、施工組織、人員安排、后勤保障等等。

（三）線路養(yǎng)護(hù)組織設(shè)置、管理的措施

1.中國(guó)鐵路在工務(wù)段設(shè)置若干養(yǎng)護(hù)區(qū)，負(fù)責(zé)組織和監(jiān)督區(qū)內(nèi)的線路經(jīng)常維修工作。此外，還設(shè)置專業(yè)的鋼軌檢查、鋼軌焊補(bǔ)、及路基工隊(duì)或工組，在全段范圍內(nèi)流動(dòng)作業(yè)，完成各自的工作計(jì)劃。養(yǎng)護(hù)組織要對(duì)線路進(jìn)行維修、巡查和建筑物看守工作。路基特別復(fù)雜的地區(qū)設(shè)路基工區(qū)，另外還有日常的保養(yǎng)、緊急補(bǔ)修和巡守工作。

2.逐級(jí)負(fù)責(zé)，責(zé)任到人，嚴(yán)格執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)化作業(yè)和落實(shí)精細(xì)化管理，要在養(yǎng)護(hù)區(qū)基層內(nèi)部實(shí)施以定人員、定設(shè)備、定質(zhì)量、定安全、定指標(biāo)、定職責(zé)為內(nèi)容的“六定”管理。每月對(duì)各養(yǎng)護(hù)區(qū)工務(wù)組的設(shè)備保養(yǎng)情況、任務(wù)完成情況和安全生產(chǎn)情況進(jìn)行檢查考核，通過(guò)這種定職化管理，一方面可以使養(yǎng)路基層生產(chǎn)任務(wù)和安全職責(zé)層層落實(shí)，最終落實(shí)到了每個(gè)職工頭上，從而使職工的生產(chǎn)和安全責(zé)任明確，責(zé)任心強(qiáng)。

篇5

我們公司主要做金屬屋面，一直以大型廠房、飛機(jī)場(chǎng)、火車站、體育館等大型場(chǎng)館建設(shè)為主要業(yè)務(wù)，2009年開始介入太陽(yáng)能領(lǐng)域，第一個(gè)項(xiàng)目是京滬上海虹橋高鐵樞紐站。到目前為止，該項(xiàng)目仍然是國(guó)內(nèi)從建筑到太陽(yáng)能電站由一家公司完成的最大項(xiàng)目。之后我們?cè)?010年又承接了武漢新國(guó)際博覽中心，該項(xiàng)目也是從建筑到太陽(yáng)能電站一體化。

我想通過(guò)參與建設(shè)2009京滬上海虹橋高鐵樞紐站的光伏項(xiàng)目，介紹我國(guó)太陽(yáng)能電站和建筑一體化工程的實(shí)際操作，以及光伏運(yùn)作的商業(yè)模式。

2009年我公司承接了上海虹橋高鐵站項(xiàng)目，該項(xiàng)目的屋頂投資方是隸屬于鐵道部上海鐵路局，屋頂太陽(yáng)能電站的投資方是中國(guó)節(jié)能投資公司，該項(xiàng)目在當(dāng)時(shí)引起了國(guó)內(nèi)非常大的關(guān)注，到現(xiàn)在為止，我個(gè)人認(rèn)為這個(gè)項(xiàng)目是不具備商業(yè)模式和盈利模式的。

上海虹橋高鐵站的光伏項(xiàng)目總投資9500萬(wàn)元，在7萬(wàn)平米的屋頂上面建設(shè)號(hào)稱7000千瓦的太陽(yáng)能電站（實(shí)際上是只有6700千瓦），平均每瓦投資為14.25元。

屋頂?shù)氖褂眯问綄儆谧庥?，中?guó)節(jié)能投資向上海鐵路局租借屋頂，時(shí)限為30年。起初雙方協(xié)定7萬(wàn)平米的屋頂租金為150萬(wàn)/年，最后通過(guò)協(xié)商減為30萬(wàn)/年。因?yàn)樘?yáng)能電站，每平米要有15到25公斤荷載，為了使屋頂能夠承載加蓋的太陽(yáng)能電站，上海鐵路局又增加了800萬(wàn)左右的投資，以增加建筑承載能力，以目前這個(gè)價(jià)位，要收回成本需二十幾年。

當(dāng)時(shí)上海市政府承諾中國(guó)節(jié)能投資公司的電價(jià)為2.4元/度，太陽(yáng)能電站建成后一年可以生產(chǎn)700萬(wàn)度電，如果就此運(yùn)營(yíng)，能夠贏利豐厚。但是現(xiàn)在上海市政府給出的電價(jià)為1.15元/度，不足最初承諾的一半，經(jīng)過(guò)我們的計(jì)算，年收益805萬(wàn)，其中不包含資金的使用成本。資金使用成本加上投資減去年收益，在氣候不變的情況投資方需要18年收回投資，還不包括運(yùn)營(yíng)成本，如果算上運(yùn)營(yíng)、維護(hù)成本，所需時(shí)間更久。

按上述情況計(jì)算投資回報(bào)，令人灰心，光伏發(fā)電可以說(shuō)完全沒(méi)有前景。但近一、兩年，太陽(yáng)能電站組件價(jià)格大規(guī)模下降，那么在同樣的基礎(chǔ)條件下，投資大幅下降。按2012年金太陽(yáng)政策的補(bǔ)貼，同樣規(guī)模的項(xiàng)目，投資金額降到了5000萬(wàn)，下降了近50%。由于該工程是2009年的示范工程，時(shí)至今日，中國(guó)節(jié)能投資公司仍以上海虹橋高鐵站為標(biāo)桿工程，因?yàn)楦黜?xiàng)指示十分優(yōu)異。如果享受“金太陽(yáng)”政策補(bǔ)貼，以每瓦補(bǔ)貼5.5元來(lái)計(jì)算，實(shí)際投資變成了1675萬(wàn)，投資金額從近1億下降到了不足2000萬(wàn)。即便是每年150萬(wàn)的租金，也可以承受。不過(guò)電價(jià)也相應(yīng)變成了0.8元/度，年收益變成了560萬(wàn)。以此數(shù)據(jù)重新計(jì)算，加上資金成本、運(yùn)營(yíng)費(fèi)用，整個(gè)項(xiàng)目只需要4年便能收回投資，而且房頂擁有者還有150萬(wàn)收益。如果由房頂擁有者來(lái)投資太陽(yáng)能電站，4年便能收回投資成本，還能滿足自己使用，收益就變得十分可觀。

過(guò)去屋頂只有遮風(fēng)避雨的基本功能，只有投資沒(méi)有收益，通過(guò)加蓋太陽(yáng)能電站以后，不論是1000千瓦還是5000千瓦電站，不論享受何種補(bǔ)貼，都可以產(chǎn)生商業(yè)價(jià)值，縱然業(yè)主自己不建太陽(yáng)能電站，通過(guò)轉(zhuǎn)租他人的方式，令屋頂變廢為寶。目前太陽(yáng)能電站公布的壽命為25年，4年之后業(yè)主便能曬著太陽(yáng)掙21年的錢。

篇6

關(guān)鍵詞：鐵路施工;安全管理;對(duì)策措施

中圖分類號(hào)： TU7 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1673-1069（2016）33-33-2

1 鐵路施工安全管理存在的問(wèn)題

1.1 不嚴(yán)格規(guī)范的安全生產(chǎn)責(zé)任制度

實(shí)際施工過(guò)程中最重要的就是安全生產(chǎn)，保證安全生產(chǎn)的基礎(chǔ)是切實(shí)做好安全生產(chǎn)責(zé)任制。實(shí)際進(jìn)行鐵路建設(shè)施工的時(shí)候，僅僅只是具備書本上安全生產(chǎn)管理知識(shí)，沒(méi)有在實(shí)際施工過(guò)程中進(jìn)行實(shí)踐。施工現(xiàn)場(chǎng)相關(guān)管理人員不能明確自身的責(zé)任和義務(wù)，缺少安全知識(shí)的實(shí)踐性。

1.2 施工中不同層次管理人員不能完全展示監(jiān)督的實(shí)際作用

實(shí)際施工生產(chǎn)的時(shí)候，從高到低的方式來(lái)劃分安全管理人員的級(jí)別，可以分為四個(gè)方面，所有層次中存在的管理人員都具備不相同的監(jiān)督責(zé)任和安全管理義務(wù)。實(shí)際管理監(jiān)督的時(shí)候，因?yàn)槌霈F(xiàn)模糊的層次監(jiān)督管理，檢查過(guò)程中相關(guān)人員把一般危險(xiǎn)源當(dāng)作重點(diǎn)進(jìn)行檢查，但是沒(méi)有人檢查特殊危險(xiǎn)源，促使給鐵路安全管理留下隱患。

1.3 現(xiàn)階段鐵路施工中不健全的安全指導(dǎo)

實(shí)際施工的時(shí)候存在指導(dǎo)性比較低、可行性比較低的安全技術(shù)措施。目前從實(shí)際情況來(lái)說(shuō)，具備不符合情況的安全措施技術(shù)，一般情況下都是從理論層次方面來(lái)針對(duì)施工的特點(diǎn)和實(shí)際情況制定的技術(shù)措施，缺少一定針對(duì)性。在設(shè)計(jì)施工文件方案的時(shí)候，相關(guān)設(shè)計(jì)人員不能切實(shí)依據(jù)施工情況制定安全技術(shù)，基本上都是一些沒(méi)有明顯作用的摘錄內(nèi)容。主要就是因?yàn)榇嬖谧兓喽说氖┕で闆r，很多施工設(shè)計(jì)人員沒(méi)有一定責(zé)任識(shí)，也有年輕人員管理經(jīng)驗(yàn)不足的問(wèn)題，此外，還因?yàn)樵趯?shí)際施工中不能對(duì)危險(xiǎn)源進(jìn)行及時(shí)有效的評(píng)價(jià)。

1.4 安全防護(hù)設(shè)計(jì)方案隨意更改變動(dòng)

設(shè)計(jì)安全防護(hù)設(shè)備的根本作用就是保證安全施工，但是隨意更改變動(dòng)設(shè)計(jì)，會(huì)嚴(yán)重影響施工人員整體安全。此外，不少鐵路局不能接受更改設(shè)計(jì)，還有的為了降低施工建設(shè)成本，把安全防護(hù)設(shè)備當(dāng)作能夠隨意改變的工程項(xiàng)目，以此來(lái)達(dá)到提高建設(shè)企業(yè)利潤(rùn)的目的。對(duì)于安全防護(hù)設(shè)計(jì)隨意更改出現(xiàn)的根本因素就是相關(guān)企業(yè)項(xiàng)目負(fù)責(zé)人以及安全管理人員沒(méi)有充分的安全理念和意識(shí)，僅僅只是依據(jù)自身經(jīng)驗(yàn)來(lái)執(zhí)行管理監(jiān)督制度，不能充分發(fā)揮安全管理監(jiān)督的實(shí)際作用。

1.5 開放式空中作戰(zhàn)

建筑的開放性工作占工作量的70%左右，受春夏秋冬不同氣候和強(qiáng)烈的陽(yáng)光、風(fēng)、雨、雪和冰、雷電等自然條件和危害;

三是手工勞動(dòng)和體力勞動(dòng)多。大多數(shù)建筑業(yè)仍然是手工操作，容易使人疲勞，注意力分散，容易出錯(cuò)的操作，造成事故的發(fā)生;

四是一個(gè)三維交叉作業(yè)。建筑產(chǎn)品結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工工期緊，必須多單位，多類型的工作相互配合，立體交叉施工，如果管理不好，連接不當(dāng)，保護(hù)不嚴(yán)格，有可能造成相互傷害。

1.6 缺乏良好的建筑部門之間的協(xié)調(diào)

鐵路建設(shè)是一個(gè)復(fù)雜而高技能的工作，尤其是那些大型建筑需要時(shí)間，人力和物力特別大，而且與施工單位也有許多類型。在施工過(guò)程中各施工單位都有聯(lián)系，只要任何一個(gè)單位的問(wèn)題都會(huì)影響到施工質(zhì)量和施工完成后的正常。為了避免這種情況的發(fā)生，需要制定一個(gè)詳細(xì)的計(jì)劃，以確保施工的順利進(jìn)行。在實(shí)施過(guò)程中，各施工單位的計(jì)劃要有明確的目標(biāo)，負(fù)責(zé)人的監(jiān)督和統(tǒng)一，必須肩負(fù)起自己的責(zé)任，并與其他部門進(jìn)行良好的協(xié)調(diào)，確保施工的安全。

2 針對(duì)鐵路工程施工安全管理中存在的問(wèn)題，提出并實(shí)施了相應(yīng)的對(duì)策

2.1 建筑施工安全管理意識(shí)培訓(xùn)

提高建筑施工安全管理意識(shí)，促進(jìn)建筑施工安全管理水平的提升。雖然在建筑施工企業(yè)中的鐵路工程建設(shè)的施工安全管理工作有一定的認(rèn)識(shí)，但傳統(tǒng)的施工安全管理和施工安全管理理念，使鐵路工程建設(shè)在我國(guó)粗放管理的現(xiàn)象還很嚴(yán)重。此外，在市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)環(huán)境下的施工企業(yè)將如何提高經(jīng)濟(jì)效益的重視，導(dǎo)致了企業(yè)的管理水平和管理能力的建設(shè)緩慢，在鐵路工程建設(shè)引起的管理問(wèn)題。為了減少和避免鐵路工程施工安全管理存在的問(wèn)題，現(xiàn)代鐵路工程施工企業(yè)應(yīng)轉(zhuǎn)變國(guó)有企業(yè)的經(jīng)營(yíng)理念。通過(guò)提高建筑施工安全管理的意識(shí)，提高建筑施工企業(yè)的管理能力，進(jìn)而防止鐵路工程施工安全管理問(wèn)題的發(fā)生。

2.2 建立完善的鐵路工程施工安全管理體系

通過(guò)建筑安全管理體系的健全和完善，促進(jìn)建筑施工安全管理工作有效開展預(yù)防施工安全管理的問(wèn)題。在鐵路建設(shè)安全管理體系建設(shè)中，要注意以下幾點(diǎn)。首先，應(yīng)根據(jù)現(xiàn)代鐵路工程的特點(diǎn)和鐵路工程施工安全管理中存在的問(wèn)題進(jìn)行評(píng)價(jià)體系。了解現(xiàn)代鐵路工程施工安全管理要求和施工企業(yè)管理的現(xiàn)狀，有針對(duì)性地進(jìn)行建筑安全管理體系的完善和完善。同時(shí)，結(jié)合鐵路工程施工企業(yè)的組織結(jié)構(gòu)和項(xiàng)目管理結(jié)構(gòu)，使建筑施工安全管理體系符合項(xiàng)目管理流程。并根據(jù)鐵路工程建設(shè)的復(fù)雜性，對(duì)系統(tǒng)單位工程施工的多行長(zhǎng)期受環(huán)境影響的建筑安全管理體系，提高建筑施工安全管理系統(tǒng)的相關(guān)內(nèi)容。在此基礎(chǔ)上，應(yīng)注意施工安全管理制度和新的鐵路建設(shè)技術(shù)施工安全管理過(guò)程中的需求，根據(jù)企業(yè)的實(shí)際情況，為鐵路工程建設(shè)安全管理的關(guān)鍵系統(tǒng)，鐵路的特點(diǎn)，為鐵路工程建設(shè)安全管理的建設(shè)問(wèn)題預(yù)防的基礎(chǔ)。

2.3 大力推進(jìn)隱患排查

一是現(xiàn)場(chǎng)安全管理和監(jiān)督檢查應(yīng)該以安全生產(chǎn)為重，強(qiáng)調(diào)健各項(xiàng)預(yù)前檢查制度以及現(xiàn)場(chǎng)控制的準(zhǔn)備工作，不留盲區(qū)、不留死角地進(jìn)行安全排查隱患整治。

二是從施工地段的危險(xiǎn)易發(fā)地區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)控制，利用人、機(jī)、料、法、環(huán)等因素確立合理高效的檢查周期、檢查數(shù)量、關(guān)鍵時(shí)段檢查次數(shù)，及時(shí)保證發(fā)現(xiàn)既處理，防止拖拉現(xiàn)象。

三是現(xiàn)場(chǎng)作業(yè)更應(yīng)該卡控生產(chǎn)環(huán)節(jié)，務(wù)必從安全出發(fā)，不冒進(jìn)，不貪功，制定合理措施，用新增工藝和技術(shù)克服危險(xiǎn)施工項(xiàng)目，實(shí)際操作中要求職工嚴(yán)格執(zhí)行相關(guān)的操作制度和流程，防止出現(xiàn)意外。

2.4 構(gòu)建安全環(huán)境是鐵路施工安全的必要措施

首先是干部要堅(jiān)持圍繞職工的需求落實(shí)自己“三不讓”承諾落實(shí)力度的工作，從群眾的關(guān)心點(diǎn)，需求點(diǎn)滿足職工的合理訴求和需要，構(gòu)建一個(gè)想之所想，急群眾之所急，親職工、愛職工的心理環(huán)境。

其次是從思想方面幫助職工創(chuàng)新，解放思想，從經(jīng)濟(jì)上對(duì)職工進(jìn)行補(bǔ)償，創(chuàng)造效益，從積極性和創(chuàng)造性方面引導(dǎo)職工，努力開拓生產(chǎn)建設(shè)的新思路，使得職工能有良好的生活環(huán)境。

再次是有計(jì)劃、有目的地建立安全抽查考核分析制度，推行安全質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化，嚴(yán)格日常中的安全生產(chǎn)情況管控。注意幫助和引導(dǎo)干部職工在生產(chǎn)活動(dòng)過(guò)程中多利用機(jī)會(huì)在崗位培訓(xùn)班中學(xué)習(xí)技能、熟悉操作，在培訓(xùn)中掌握安全知識(shí)、規(guī)章制度等。

總之，在鐵路施工中想要保障安全必須從自我保護(hù)意識(shí)出發(fā)，提高自我保護(hù)能力，從操作角度需要規(guī)范操作，還需要職工們多用《安全規(guī)程》規(guī)范自己的行為，這樣才能在相關(guān)部門的領(lǐng)導(dǎo)下克服困難做到安全生產(chǎn)無(wú)事故，才能在上班時(shí)放下心，才能在工作中積極向上，最終實(shí)現(xiàn)安全生產(chǎn)和健朗愉快的生活。

參 考 文 獻(xiàn)

[1] 宋平.鐵路隧道施工安全風(fēng)險(xiǎn)管理研究[D].中南大學(xué)，2009.

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[3] 楊惠文.鐵路建設(shè)工程施工安全風(fēng)險(xiǎn)網(wǎng)格化管理及應(yīng)用研究[D].北京交通大學(xué)，2015.

[4] 林堅(jiān).風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警機(jī)制在鐵路施工安全管理的應(yīng)用[J].中國(guó)高新技術(shù)企業(yè)，2013，05：142-145.

篇7

關(guān)鍵詞：MT-2型緩沖器；彈簧座；強(qiáng)度；有限元

中圖分類號(hào)：TG162.74

近年來(lái)，中國(guó)鐵路重載貨運(yùn)技術(shù)得到了快速發(fā)展，提速貨車技術(shù)得到了全面推廣應(yīng)用。車鉤緩沖系統(tǒng)是鐵路機(jī)車車輛連接與起緩沖作用的重要零部件，是降低列車縱向沖動(dòng)的核心部件之一。結(jié)合試驗(yàn)對(duì)緩沖器進(jìn)行動(dòng)、靜態(tài)力學(xué)分析，是改善緩沖器性能，避免行車事故的重要任務(wù)[1]。本文對(duì)MT-2型緩沖器的彈簧座進(jìn)行有限元結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析，研究緩沖器完成緩沖作用時(shí)彈簧座的應(yīng)力分布，研究結(jié)論為緩沖器的技術(shù)改造和優(yōu)化設(shè)計(jì)提供有益參考。

1 MT-2型緩沖器及楔塊概況

我國(guó)的緩沖器的應(yīng)用和研究，從建國(guó)初期的2號(hào)、3號(hào)緩沖器開始，先后開發(fā)了MX-1型橡膠緩沖器、MT-2型、MT-3型緩沖器以及大容量彈性膠泥HM-1型緩沖器等產(chǎn)品。緩沖器的容量水平從早期的20kJ、35kJ、50kJ提高到了100kJ。目前，我國(guó)鐵路貨車上裝用的緩沖器主要是2號(hào)、ST型及MT-3型、MT-2型緩沖器。

MT-2型彈簧式摩擦緩沖器由箱體、摩擦機(jī)構(gòu)和彈性元件組成，摩擦機(jī)構(gòu)采用兩楔塊、單壓頭帶兩動(dòng)板的摩擦機(jī)構(gòu)，彈性元件采用多組鋼彈簧組合，箱體不直接參與摩擦作用，緩沖器以預(yù)壓縮狀態(tài)交貨。MT-2緩沖器性能參數(shù)如表1所示。

表1 MT-2型緩沖器的主要技術(shù)參數(shù)

彈簧座是緩沖器摩擦機(jī)構(gòu)中的重要組件，上承緩沖器摩擦系統(tǒng)的沖擊，下接彈簧系統(tǒng)的緩沖，對(duì)其進(jìn)行力學(xué)分析具有必要的意義。

2 彈簧座的建模

采用美國(guó)ANSYS公司開發(fā)的大型商業(yè)有限元分析軟件ANSYS對(duì)彈簧座結(jié)構(gòu)進(jìn)行力學(xué)分析，該軟件可以用來(lái)求解結(jié)構(gòu)、流體、電力、電磁場(chǎng)及碰撞等問(wèn)題，因此它廣泛應(yīng)用于以下工業(yè)領(lǐng)域：航空航天、汽車工業(yè)、生物醫(yī)學(xué)、橋梁、建筑、電子產(chǎn)品、重型機(jī)械、微機(jī)電系統(tǒng)、運(yùn)動(dòng)器械等。

ANSYS中建立模型可以從低級(jí)單元到高級(jí)單元，即先建立關(guān)鍵點(diǎn)，然后由點(diǎn)連接成線由線圍成面，再由多個(gè)面組成的封閉的面生成體。也稱為從下至上的建模。另一種建模方式是從上至下建模，即直接生成體然后再根據(jù)波爾運(yùn)算將體剪接成想要的模型[2]。本文基于楔塊的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，采用的建模方式是從下至上建模，即先建立模型的關(guān)鍵點(diǎn)，再聯(lián)結(jié)成線、面，最后形成體模型。MT-2型緩沖器的彈簧座是1/4對(duì)稱結(jié)構(gòu)，因此對(duì)于整體模型可進(jìn)行1/4結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化，其模型如圖1所示。

圖1 MT-2緩沖器彈簧座模型

彈簧座的受力面作用有垂直于法向的摩擦力，因此作用面剖分為surf154面單元（圖2）；彈簧座結(jié)構(gòu)劃分為solid95體單元（圖3），體單元在受力面處ANSYS按照受力面的網(wǎng)格進(jìn)行匹配劃分，體單元?jiǎng)澐值墓?jié)點(diǎn)數(shù)在17萬(wàn)左右。

圖2 彈簧座受力面網(wǎng)格劃分

圖3 彈簧座的網(wǎng)格劃分

3 結(jié)果分析

彈簧座的材料為E級(jí)鋼，彈性模量為2.0611（GPa），泊松比為0.3。彈簧座的外載荷在《鐵道車輛強(qiáng)度設(shè)定及試驗(yàn)鑒定規(guī)范》中有規(guī)定，車輛最大縱向力為2500kN[3]，再根據(jù)力學(xué)分析得到彈簧座不同受力面上的載荷[4]，并施加到模型上。

彈簧座的應(yīng)力云圖如圖4所示，最大應(yīng)力發(fā)生在彈簧座與楔塊的接觸面上，最大值為634MPa，小于E級(jí)鋼的屈服極限690MPa，滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。

圖4 最大縱向力條件下彈簧座應(yīng)力分布

4 結(jié)論

有限元分析軟件ANSYS的應(yīng)用，使復(fù)雜的機(jī)構(gòu)模型得以力學(xué)求解。本文以有限元分析理論為基礎(chǔ)，利用ANSYS軟件建立了MT-2型彈簧摩擦式緩沖器彈簧座的有限元模型，并進(jìn)行力學(xué)分析，對(duì)緩沖器的強(qiáng)度做出評(píng)價(jià)。在緩沖器承受調(diào)車作業(yè)等強(qiáng)沖擊工況時(shí)，整車發(fā)生最大的縱向沖擊力，此時(shí)彈簧座最大應(yīng)力為634MPa，發(fā)生在彈簧座與楔塊接觸面位置，略小于E級(jí)鋼的屈服極限690MPa，滿足強(qiáng)度設(shè)計(jì)要求。以上研究結(jié)果為彈簧座以及MT-2型緩沖器的改進(jìn)和更新設(shè)計(jì)提供強(qiáng)度數(shù)據(jù)參考。

參考文獻(xiàn)：

[l]孫竹生，孫翔.組合列車斷鉤原因的列車動(dòng)力學(xué)分析[J].西南交通大學(xué)報(bào)，1987，4：1-2.

[2]王慶五.ANSYS 10.0機(jī)械設(shè)計(jì)高級(jí)應(yīng)用實(shí)例[M].機(jī)械工業(yè)出版社.

[3]嚴(yán)雋耄，傅茂海.車輛工程（第三版）[M].北京：中國(guó)鐵道出版社，2008.

[4]李國(guó)軍.HM-1型緩沖器彈簧座結(jié)構(gòu)強(qiáng)度分析[D].大連：大連交通大學(xué)學(xué)士學(xué)位論文，2010.

作者簡(jiǎn)介：張軍（1979-），男，遼寧省蓋州市人，講師，博士，研究方向：力學(xué)。

篇8

關(guān)鍵詞：盾構(gòu)；穿越；臨近建筑物；加固控制

中圖分類號(hào)：G267 文章標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：

隨著人口的迅速增長(zhǎng)，以及城市經(jīng)濟(jì)的集中發(fā)展，土地資源緊缺成為了城市發(fā)展的一大難題。因此，充分利用地下空間，成為的我國(guó)一線發(fā)展城市的建設(shè)重點(diǎn)之一。盾構(gòu)隧道挖掘機(jī)，簡(jiǎn)稱盾構(gòu)，是一種專門用于隧道掘進(jìn)的工程機(jī)械，具有測(cè)量導(dǎo)向，開挖切削土體，拼裝隧道襯砌，輸送土碴等功能，可以減少因施工而導(dǎo)致地面的沉降，降低對(duì)地面建筑的影響，而且受到施工場(chǎng)地限制小。所以，盾構(gòu)法已成為了我國(guó)地鐵建設(shè)的主要施工方法。本文以廣州六號(hào)線的大坦沙―黃沙站為例，探討盾構(gòu)穿越臨近建筑物施工中的加固控制措施。

一、工程概況

廣州市地鐵六號(hào)線，全長(zhǎng)31.3千米，西起金沙洲，然后向東南穿過(guò)荔灣、越秀、東山等區(qū)域，再折向東北到達(dá)天河區(qū)，整體走向呈“U”型。其中，大坦沙―黃沙站是使用盾構(gòu)法為主要施工方法的路段之一。 該路段地面分布著眾多的道路、高架橋以及民用建筑，例如珠江、廣茂鐵路、廣佛高架橋、雙橋公園辦公樓、廣州市一中人行天橋、大坦沙島電力鐵塔、海角紅樓等等。當(dāng)中，廣佛高架橋的樁基主要位于隧道下行線的第250環(huán)～450環(huán)之間，河床處覆土16米。而海角紅樓大約距隧道平面7米位置。為了盡量減少施工對(duì)這些地面建筑的影響，并順利通過(guò)水面對(duì)為減少對(duì)其影響，施工單位主要采用的是盾構(gòu)的方法進(jìn)行施工。

二、工法概要

采用盾構(gòu)法在地下擴(kuò)挖地鐵車站就是在兩條已經(jīng)建成的相鄰盾構(gòu)隧道之間，相向分別暗埋開挖，讓兩條隧道貫通，暗挖空間要達(dá)到方案預(yù)先設(shè)定的規(guī)模，這樣就可以達(dá)到在隧道中建設(shè)車站的目的。施工原理是：首先在需要建立車站的地方挖一個(gè)盾構(gòu)施工工作井，大小按照施工地的實(shí)際情況來(lái)決定。接著按方案完成兩條相鄰隧道的開挖。之后，在工作井內(nèi)準(zhǔn)備隧道擴(kuò)挖，例如在擴(kuò)挖空間建立管棚支護(hù)，在隧道內(nèi)建臨時(shí)支撐，改良隧道周邊不適合施工的土體等等。最后，從隧道內(nèi)進(jìn)行相對(duì)暗挖施工，完成結(jié)構(gòu)的基本構(gòu)筑。

三、具體加固控制措施

(1)結(jié)構(gòu)加固技術(shù)

首先，地面跟蹤注漿加固。為了避免臨近的建筑物受到工程的影響而變形，當(dāng)盾構(gòu)穿過(guò)建筑物的時(shí)候，應(yīng)當(dāng)要采取相應(yīng)的結(jié)構(gòu)加固措施，如基礎(chǔ)加固、地基改良或者隔斷防護(hù)等。施工單位在進(jìn)行結(jié)構(gòu)加固之前，先要考慮到施工的實(shí)際環(huán)境，包括施工的經(jīng)濟(jì)性、安全性、施工工期、重難點(diǎn)以及現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境等，另外，還要結(jié)合國(guó)內(nèi)外的施工經(jīng)驗(yàn)，選擇最恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)構(gòu)加固方案。在本施工工程中，盾構(gòu)需要穿過(guò)海角紅樓以及雙橋公園，廣州地鐵施工方主要采用的是地面跟蹤注漿法來(lái)對(duì)建筑物進(jìn)行加固。第一，鉆孔設(shè)計(jì)。根據(jù)大坦沙至黃沙一段的實(shí)際地勢(shì)情況，設(shè)計(jì)鉆孔的位置、深度、斜度和排水等。第二，確定注漿次數(shù)和順序。一般來(lái)說(shuō)，需要進(jìn)行兩次注漿，首先是注漿，這是第一道屏障，其作用是防止第二次注漿時(shí)漿液流失。接下來(lái)就是第二次注漿了，即地基加固注漿。在注漿之前，在現(xiàn)有的樁基旁邊安置兩排劈裂注漿孔，每個(gè)注漿孔相隔一米左右，孔深約4米，內(nèi)圍孔深約2米。注漿量按照現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際數(shù)據(jù)來(lái)決定，通常是每米注漿200升。第三，漿液要求。要保證工程的質(zhì)量，注漿漿液配合比例一定要嚴(yán)格控制，粘度要恰當(dāng)，通常來(lái)說(shuō)，水玻璃、水、水泥的配合比例是0.03：0.5：1。這樣漿液才能在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)凝固，土體的加固作用才能有效體現(xiàn)出來(lái)。第四，注漿時(shí)間和壓力。注漿的效果關(guān)鍵是要看注漿的時(shí)間和壓力。當(dāng)填充注漿時(shí)，初始?jí)毫κ?.01-0.05MPa左右,注漿結(jié)束后，壓力約為0.2-0.4MPa，在注漿完畢后要加入速凝劑，盡量在1到3小時(shí)之內(nèi)讓漿液凝固。

其次，改良施工土體。由于大坦沙―黃沙路段下行線第250-450環(huán)的300多米路段主要是砂性土地區(qū)，其中286環(huán)-436環(huán)更是全斷面的砂性土層。由于砂性土的孔隙比、滲透系數(shù)越大，其不均勻的系數(shù)就會(huì)越小，土壤容易液化，那地面的穩(wěn)定性和安全性就會(huì)受到威脅。尤其是該路段還是廣佛高架橋樁基的分布路段，危險(xiǎn)性就更大。因此，必須要采取相應(yīng)的加固措施?？梢酝ㄟ^(guò)加泡沫劑的方法來(lái)改良施工地段土體，確保橋面和地表的安全性和穩(wěn)定性。泡沫劑的注入裝置見下圖：

之所以采用加泡沫劑改良土體的方法來(lái)進(jìn)行加固控制，主要有三點(diǎn)原因：一，泡沫劑中的氣泡具有填充及的作用，可以把壓力艙中渣土的流動(dòng)性提高，同時(shí)減少砂性土的內(nèi)摩擦角，從而避免壓力艙堵塞、渣土結(jié)餅等情況出現(xiàn)。這樣盾構(gòu)在使用過(guò)程中的推理就減少了，有利于提高施工的速度，并延長(zhǎng)盾構(gòu)的使用年限。二，氣泡可以把渣土中的孔隙都填充滿，從而減少渣土滲透，這樣就可以預(yù)防噴涌了。而且氣泡具有收縮作用，工作面的變動(dòng)比較小，只需要恰當(dāng)?shù)嘏渲煤茫涂梢宰尮ぷ髅婢S持在動(dòng)態(tài)的平衡狀態(tài)，這樣盾構(gòu)在進(jìn)行施工的過(guò)程中對(duì)地面建筑的影響就可以降到最低程度。三，砂土在加入泡沫劑之后，性質(zhì)會(huì)受到一定程度的改變，形成“塑性流動(dòng)狀態(tài)”，變形性好，稠度軟，內(nèi)摩擦角變小，滲透度也得到了改變。這樣，砂性土層常見的施工技術(shù)難題如噴涌、開挖面失穩(wěn)等就可以得到有效的解決了。

當(dāng)然，泡沫劑并不是隨便注入的，在土倉(cāng)壓力、刀盤轉(zhuǎn)速、總推力、推進(jìn)速度、泡沫用量等方面都有嚴(yán)格控制。具體參數(shù)見下表：

表一廣佛高架橋加注泡沫各技術(shù)參數(shù)

（2）控制盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)。

盾構(gòu)推進(jìn)參數(shù)包括盾構(gòu)推進(jìn)的速度、正面土倉(cāng)壓力、出土量以及推進(jìn)姿態(tài)等。如果在施工過(guò)程中，不注意相關(guān)參數(shù)的控制，就有可能導(dǎo)致地面變形，建筑物下沉，對(duì)地面建筑物形成巨大的干擾。

首先，控制盾構(gòu)推進(jìn)速度。當(dāng)盾構(gòu)在穿越建筑物的時(shí)候，如果不控制速度，就會(huì)出現(xiàn)過(guò)度擠壓，從而導(dǎo)致內(nèi)外土倉(cāng)的壓力產(chǎn)生差異，對(duì)土層造成一定的干擾，大壓力超出一定范圍，就會(huì)對(duì)橋樁基形成威脅。所以，本工程中，當(dāng)盾構(gòu)穿越廣佛高架橋進(jìn)行施工的時(shí)候，盾構(gòu)的推進(jìn)速度是每分鐘3cm左右。故此，盾構(gòu)在推進(jìn)過(guò)程中所形成的應(yīng)力就全部得到釋放了，有效降低了盾構(gòu)推進(jìn)過(guò)程中對(duì)土體的破壞程度，同時(shí)也避免了對(duì)樁基下土地的過(guò)度干擾。

其次，控制盾構(gòu)正面土倉(cāng)壓力。盾構(gòu)在穿過(guò)建筑物的過(guò)程中，要把切口土的壓力控制在有效范圍之內(nèi)，從而讓盾構(gòu)可以很好地進(jìn)行正面沉降，在推進(jìn)過(guò)程中，控制梯度壓力，以盡量降低土倉(cāng)壓力的擾動(dòng)，這樣就可以達(dá)到盾構(gòu)勻速平衡施工的目的，此時(shí)，盾構(gòu)推進(jìn)對(duì)地面的影響也就降到了最低程度。

第三，控制出土量。出土量對(duì)土倉(cāng)壓力的穩(wěn)定有直接的影響。由于本路段的開挖斷面以砂土層為主，其中還有一部分是全斷面的砂土層。因此，施工的出土量要嚴(yán)格控制，與進(jìn)尺量保持均衡，一般來(lái)說(shuō)，每次出土的出土量和車斗的上沿基本平行。用相關(guān)公式把出土的松散系數(shù)計(jì)算出來(lái)，讓每環(huán)的出土量都在計(jì)算值范圍允許范圍內(nèi)。另外，除了控制出土量之外，還要收集每環(huán)土質(zhì)樣本，進(jìn)行地質(zhì)水文分析，一旦發(fā)現(xiàn)開挖段面地質(zhì)與之前的探測(cè)結(jié)果不一樣時(shí)，要立刻商討，轉(zhuǎn)變施工方法。

第四，控制盾構(gòu)姿態(tài)。盾構(gòu)在推進(jìn)到建筑物之前，要先調(diào)整好姿態(tài)，以最佳的狀態(tài)進(jìn)行推進(jìn)。在穿越建筑物的過(guò)程中，再次檢測(cè)控制網(wǎng)、隧道內(nèi)和井下的各個(gè)測(cè)量控制點(diǎn)，在確保一切正常后，盾構(gòu)機(jī)械依據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)，調(diào)整到最佳姿態(tài)，進(jìn)行推進(jìn)，軸線誤差不能超過(guò)10mm,盡量小幅度，勻速地施工，而且施工時(shí)間越短，其對(duì)地面建筑的影響就越小。盾構(gòu)在穿越廣佛高架橋時(shí)的盾構(gòu)姿態(tài)如下圖：

（3）沉降控制

首先，設(shè)置沉降控制監(jiān)測(cè)點(diǎn)。把工程附近的建筑物作為重點(diǎn)監(jiān)測(cè)對(duì)象，對(duì)監(jiān)測(cè)對(duì)象的結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式、距離工程遠(yuǎn)近、對(duì)工程的重要性等方面進(jìn)行綜合考量，設(shè)定沉降控制監(jiān)測(cè)點(diǎn)。如雙橋公園辦公樓、大坦沙電力鐵塔等，都是容易出現(xiàn)傾斜或裂縫的建筑，盾構(gòu)的施工必然會(huì)對(duì)其產(chǎn)生巨大的影響，因此，這幾個(gè)地方是沉降監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)，要設(shè)置兩個(gè)以上的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，對(duì)傾斜和位移進(jìn)行準(zhǔn)確的測(cè)量，這樣才能保證建筑的安全和穩(wěn)定。另外，廣佛高架橋是連接廣州和佛山的重點(diǎn)交通路段，交通繁忙，容易出現(xiàn)路面沉降的情況，因此也是監(jiān)測(cè)的重點(diǎn)。廣州地鐵施工單位在隧道的垂直軸線上，設(shè)置了兩排橫向的監(jiān)測(cè)點(diǎn)，每隔5米就有1個(gè)沉降點(diǎn)。這樣的布置，可以在施工過(guò)程中隨時(shí)反饋監(jiān)測(cè)結(jié)果，及時(shí)進(jìn)行調(diào)整，有效避免了盾構(gòu)施工導(dǎo)致地面沉降的情況出現(xiàn)。

其次，控制監(jiān)測(cè)頻率。在盾構(gòu)開挖施工的前期，每天需要觀察2-3次，為確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確、無(wú)誤，以3次觀察的平均值作為初始值。當(dāng)盾構(gòu)完成穿越后，對(duì)建筑物的影響逐漸減少，建筑物的變形漸趨穩(wěn)定，此時(shí)可以適當(dāng)減少監(jiān)測(cè)次數(shù)，可以一天監(jiān)測(cè)一次。在穿越完成7天后，地面的變形就基本穩(wěn)定了，可以停止監(jiān)測(cè)。另外，海角紅樓等重點(diǎn)建筑物要加設(shè)警報(bào)裝置或自動(dòng)記錄儀，對(duì)地面建筑物的變形進(jìn)行隨時(shí)的監(jiān)測(cè)和控制，避免安全事故發(fā)生。

第三，廣佛高架橋沉降監(jiān)測(cè)結(jié)果。下圖是盾構(gòu)穿越廣佛高架橋時(shí)一周的地面沉降監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)：

根據(jù)上圖可知，盾構(gòu)穿越廣佛高架橋的一周內(nèi)，地面沉降量基本控制在-30mm至+10mm之間。隨著盾構(gòu)的推進(jìn)以及盾尾的注漿，在盾構(gòu)切口還沒(méi)有到達(dá)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的時(shí)候，一些監(jiān)測(cè)點(diǎn)就已經(jīng)隆起了。當(dāng)盾尾全部通過(guò)監(jiān)測(cè)點(diǎn)時(shí)，各點(diǎn)的沉降就回落，并逐漸緩和。由此可以得知，后期補(bǔ)壓漿，可以有效控制各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的后期沉降，將其控制在可允許的變動(dòng)范圍之內(nèi)，確保建筑物的穩(wěn)定。

第四，信息化的控制管理。盾構(gòu)推進(jìn)穿越過(guò)程中，影響因素多，而且復(fù)雜，一定控制不及時(shí)，不僅會(huì)使地面建筑產(chǎn)生巨大的變形，而且還有可能埋下安全隱患，出現(xiàn)安全事故。因此，在此過(guò)程中，施工人員需要時(shí)刻監(jiān)測(cè)，觀察結(jié)構(gòu)變形情況，這就需要借助先進(jìn)的信息化技術(shù)了。用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)以及通信技術(shù)，準(zhǔn)確監(jiān)測(cè)建筑物情況，并把數(shù)據(jù)及時(shí)傳送到中央控制室，中央控制室再根據(jù)具體情況，及時(shí)做出判斷，下達(dá)命令，調(diào)整相關(guān)參數(shù)，保證盾構(gòu)穿越過(guò)程順利進(jìn)行。

四、結(jié)束語(yǔ)

終上所述，廣州六號(hào)線大坦沙站―黃沙站的盾構(gòu)施工之所以能夠順利、成功地完成，主要原因有：施工前，詳細(xì)調(diào)查工程沿線經(jīng)過(guò)的建筑物，經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)勘察后，共同商討，根據(jù)施工地的實(shí)際情況，采取最佳的施工方案；施工過(guò)程中，嚴(yán)格監(jiān)測(cè)和控制各種數(shù)據(jù)，把沉降控制在允許范圍之內(nèi)，其中，重點(diǎn)是控制后期沉降以及差異沉降；施工后，繼續(xù)監(jiān)測(cè)，本工程中所涉及的重點(diǎn)保護(hù)建筑，其監(jiān)測(cè)時(shí)間都在一周以上，并根據(jù)數(shù)據(jù)及時(shí)調(diào)整，保證建筑物安全與穩(wěn)定。

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篇9

【關(guān)鍵詞】結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層 高層建筑 結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 高層建筑設(shè)計(jì) 轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)

中圖分類號(hào)： TU97 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：

一．引言

隨著我國(guó)現(xiàn)代高層建筑高度的不斷增加，建筑的功能也日趨復(fù)雜，在高層建筑豎向立面上的造型也呈現(xiàn)多樣化。在某些建筑結(jié)構(gòu)中，通常會(huì)要求上部的框架柱或是剪力墻不落地，在建筑結(jié)構(gòu)中需要設(shè)置較大的橫梁和桁架來(lái)作為支撐，甚至有時(shí)要改變豎向的承重體系，此時(shí)就要求設(shè)置轉(zhuǎn)換構(gòu)件，將上部和下部?jī)煞N不同的豎向結(jié)構(gòu)進(jìn)行過(guò)度和轉(zhuǎn)換，通常這種轉(zhuǎn)換構(gòu)件占據(jù)約為一至二層，這種轉(zhuǎn)換構(gòu)件即為轉(zhuǎn)換層。結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層在很大程度上改變了建筑的結(jié)構(gòu)體系，在進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)要慎重考慮。

二.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)施工特點(diǎn)

由于高層建筑結(jié)構(gòu)下部樓層受力很大,上部樓層受力較小,正常的結(jié)構(gòu)布置應(yīng)是下部剛度大、墻體多、柱網(wǎng)密,而到上部則逐漸減少墻體及柱的布置,以擴(kuò)大柱網(wǎng)。這樣,結(jié)構(gòu)的正常布置與建筑功能對(duì)空間的要求正好相反。因此,為了適應(yīng)建筑功能的變化,就必須在結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的樓層設(shè)置水平轉(zhuǎn)換構(gòu)件,部分豎向構(gòu)件在轉(zhuǎn)換層處被打斷,使豎向力的傳遞被迫發(fā)生轉(zhuǎn)折,而轉(zhuǎn)換層就是實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)折功能的大型水平構(gòu)件。轉(zhuǎn)換層的結(jié)構(gòu)形式一般有以下幾種構(gòu)成：箱式轉(zhuǎn)換、梁式轉(zhuǎn)換、空腹桁架式轉(zhuǎn)換、桁架式轉(zhuǎn)換、板式轉(zhuǎn)換和斜撐式轉(zhuǎn)換等。 帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑是一受力復(fù)雜、不利抗震的結(jié)構(gòu)體系,該結(jié)構(gòu)及其支撐系統(tǒng)有自身的特點(diǎn)。眾多高層建筑采用梁式轉(zhuǎn)換層進(jìn)行結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換,這主要是由于:

1.轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)帶轉(zhuǎn)換層的多高層建筑,轉(zhuǎn)換層的下部樓層由于設(shè)置大空間的要求,其剛度會(huì)產(chǎn)生突變,一般比轉(zhuǎn)換層上部樓層的剛度小,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)采取措施減少轉(zhuǎn)換層上、下樓層結(jié)構(gòu)抗側(cè)剛度及承載力的變化,以保證滿足抗風(fēng)、抗震設(shè)計(jì)的要求。轉(zhuǎn)換構(gòu)件為重要傳力部位,應(yīng)保證轉(zhuǎn)換構(gòu)件的安全性。2.8度抗震設(shè)計(jì)時(shí)除考慮豎向荷載、風(fēng)荷載或水平地震作用外。還應(yīng)考慮豎向地震作用的影響,轉(zhuǎn)換構(gòu)件的豎向地震作用,可采用反應(yīng)譜方法或動(dòng)力時(shí)程分析方法計(jì)算;作為近似考慮,也可將轉(zhuǎn)換構(gòu)件在重力荷載標(biāo)準(zhǔn)值作用下的內(nèi)力乘以增大系數(shù)1.1。

2.經(jīng)濟(jì)指標(biāo)

從抗剪和抗沖切的角度考慮,轉(zhuǎn)換板的厚度往往很大。一般可2.0m~2.8m 。這樣的厚板一方面重量很大,增大了對(duì)下部垂直構(gòu)件的承載力設(shè)計(jì)要求,另一方面本層的混凝土用量也很大。

轉(zhuǎn)換梁常用截面高度為1.6~4.0m,只有在跨度較小以及承托的層數(shù)較少時(shí)才轉(zhuǎn)換梁常用截面高度0.9~1.4m,而跨度較大且承托較大且承托的層數(shù)較多時(shí),或構(gòu)件條件特殊時(shí)才采用較大的截面高度4.0~8.2m 。

3.抗震性能

由于厚板集中了很大的剛度和質(zhì)量,在地震作用下,地震反應(yīng)強(qiáng)烈。不僅板本身受力很大,而且由于沿豎向剛度突然變化,相鄰上、下層受到很大的作用力,容易發(fā)生震害。以往的模型振動(dòng)臺(tái)試驗(yàn)研究表明,厚板的上、下相鄰層結(jié)構(gòu)出現(xiàn)明顯裂縫和混凝土剝落。另外,試驗(yàn)還表明,在豎向荷載和地震力共同作用下,板不僅發(fā)生沖切破壞,而且可能產(chǎn)生剪切破壞,板內(nèi)必須三向配筋。

4.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的基本功能

從結(jié)構(gòu)角度看，轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)的功能主要有：

(1)上、下層結(jié)構(gòu)形式的轉(zhuǎn)換

這種轉(zhuǎn)換層廣泛用于剪力墻結(jié)構(gòu)和框架--剪力墻結(jié)構(gòu)，將上部的剪力墻轉(zhuǎn)換為下部的框架。

(2)上、下層結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)的轉(zhuǎn)換

轉(zhuǎn)換層上下結(jié)構(gòu)形式?jīng)]有改變，但通過(guò)轉(zhuǎn)換層使下層柱的柱距擴(kuò)大，形成大柱網(wǎng)，這種形式常用于外框筒的下層以形成較大的入口。

(3)下、下層結(jié)構(gòu)形式和結(jié)構(gòu)軸網(wǎng)同時(shí)轉(zhuǎn)換

上部樓層剪力墻結(jié)構(gòu)通過(guò)轉(zhuǎn)換層改變?yōu)橄虏靠蚣芙Y(jié)構(gòu)的同時(shí)，下部柱網(wǎng)軸線與上部剪力墻的軸線錯(cuò)開，形成下、下結(jié)構(gòu)不對(duì)齊的布置。

5.轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方法存在的問(wèn)題

目前在多、高層建筑中，絕大多數(shù)的開發(fā)商都會(huì)要求建筑物具有完備的建筑功能，建筑師在建筑設(shè)計(jì)中也往往首先想到采用結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層來(lái)完成上、下層建筑物功能的轉(zhuǎn)換。但一些結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)人員在實(shí)際進(jìn)行轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)時(shí)顯得無(wú)從下手，沒(méi)有可操作、可遵循的設(shè)計(jì)思路、設(shè)計(jì)原則來(lái)進(jìn)行結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。造成這種現(xiàn)象的主要原因是當(dāng)前轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)沒(méi)有相關(guān)的可遵循的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，使設(shè)計(jì)人員難以進(jìn)行結(jié)構(gòu)選型、截面確定、計(jì)算模型確定、計(jì)算方法確定，計(jì)算結(jié)果應(yīng)用以及配筋方法的實(shí)施等一系列結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)步驟。這種現(xiàn)狀與我國(guó)當(dāng)前高層建筑的迅猛發(fā)展足不適應(yīng)的。轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)層具有與一般結(jié)構(gòu)層相比結(jié)構(gòu)重量大、結(jié)構(gòu)層剛度大、幾何尺寸超大、受力復(fù)雜等特點(diǎn)。這樣的尺寸和重量意味著轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)組成了建筑物的主要構(gòu)件。它們?cè)O(shè)計(jì)的是否合理、安全、經(jīng)濟(jì)對(duì)整個(gè)結(jié)構(gòu)的安全性、結(jié)構(gòu)造價(jià)、施工費(fèi)用等有著重要影響?，F(xiàn)有的轉(zhuǎn)換層設(shè)計(jì)方法，主要是針對(duì)形式簡(jiǎn)單、受力相對(duì)簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換梁，對(duì)于受力復(fù)雜的轉(zhuǎn)換梁還沒(méi)有深入研究。即便是對(duì)于形式簡(jiǎn)單的轉(zhuǎn)換梁，其受力性能也沒(méi)有完全清楚，而往往是互相混淆，設(shè)計(jì)概念小明確，設(shè)計(jì)原則不準(zhǔn)確。

三. 帶結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

1. 帶轉(zhuǎn)換層的高層建筑結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原則

高層建筑中轉(zhuǎn)換層的設(shè)置造成建筑物豎向剛度的突變，地震作用時(shí)在轉(zhuǎn)換層上下容易形成薄弱環(huán)節(jié)，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震不利，故轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循以下原則：

（1）為防止沿豎向剛度變化過(guò)于懸殊形成薄弱層，設(shè)計(jì)中應(yīng)考慮使上、下層剛度比γ≤2，盡量接近1。這樣才能保證結(jié)構(gòu)豎向剛度的變化不至于太大，使上柱有良好的抗側(cè)力性能，減少豎向剛度變化，有利于結(jié)構(gòu)整體受力。

（2）盡可能減少需結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換的豎向構(gòu)件，直接落地的豎向構(gòu)件越多，轉(zhuǎn)換結(jié)構(gòu)越少，轉(zhuǎn)換層造成的剛度突變就越小，對(duì)結(jié)構(gòu)抗震更有利。

（3）設(shè)計(jì)中應(yīng)保證轉(zhuǎn)換層有足夠的剛度，一般應(yīng)使梁高度不小于跨度的1/6，才能保證內(nèi)力在轉(zhuǎn)換層及其下部構(gòu)件中分配合理，轉(zhuǎn)換梁、剪力墻柱有良好的受力性能，能較好的起到結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換作用。

（4）必須控制框支剪力墻與落地剪力墻的比例，當(dāng)剪力墻較多且考慮抗震時(shí)，橫向落地剪力墻數(shù)目與橫向墻總數(shù)之比不宜少于50%，非抗震時(shí)不宜少于30%。

（5）轉(zhuǎn)換層以上的剪力墻和柱子應(yīng)盡量對(duì)稱布置，梁上立柱應(yīng)盡量設(shè)在轉(zhuǎn)換梁跨中，以免轉(zhuǎn)換梁變形時(shí)，在梁上立柱的柱腳處產(chǎn)生較大轉(zhuǎn)角，帶動(dòng)立柱柱腳產(chǎn)生較大變形，引起柱的彎曲及剪切，使立柱產(chǎn)生很大的內(nèi)力而超筋。

（6）轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)在高層建筑豎向的位置宜低不宜高。轉(zhuǎn)換層位置較高時(shí)，易使框支剪力墻結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)換層附近的剛度、內(nèi)力和傳力途徑發(fā)生突變，并易形成薄弱層，對(duì)抗震設(shè)計(jì)不利，其抗震設(shè)計(jì)概念與底層框支剪力墻結(jié)構(gòu)有較大差異。當(dāng)必須采用高位轉(zhuǎn)換時(shí)，應(yīng)控制轉(zhuǎn)換層下部框支結(jié)構(gòu)的等效剛度，即考慮彎曲、剪切和軸向變形的綜合剛度，這對(duì)于減少轉(zhuǎn)換層附近的層間位移角及內(nèi)力突變是十分必要的，效果也很顯著。另外，對(duì)落地剪力墻間距的限制應(yīng)比底層框支剪力墻結(jié)構(gòu)更嚴(yán)一些。對(duì)平面為長(zhǎng)矩形的建筑，落地剪力墻的數(shù)目應(yīng)多于全部橫向剪力墻數(shù)目的一半。

2.轉(zhuǎn)換層的應(yīng)用

（1）梁式轉(zhuǎn)換層

作為目前高層建筑結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換層中應(yīng)用最廣的結(jié)構(gòu)形式，它具有傳力直接明確及傳力途徑清晰，同時(shí)受力性能好、工作可靠、構(gòu)造簡(jiǎn)單、計(jì)算簡(jiǎn)便、造價(jià)較低及施工方便等優(yōu)點(diǎn)。轉(zhuǎn)換梁不宜開洞，若必須開洞則洞口宜位于梁中和軸附近。轉(zhuǎn)換梁有托柱與托墻兩種形式，其截面設(shè)計(jì)有4種方法，即普通梁截面設(shè)計(jì)法、偏心受拉構(gòu)件截面設(shè)計(jì)法、深梁截面設(shè)計(jì)法和應(yīng)力截面設(shè)計(jì)法。轉(zhuǎn)換梁的截面尺寸一般由剪壓比（mv=Vmax/febh0）計(jì)算確定，應(yīng)具有合適的配箍率，以防發(fā)生脆性破壞，其截面高度在抗震和非抗震設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)分別小于計(jì)算跨度的16和18。（2）厚板轉(zhuǎn)換層 當(dāng)轉(zhuǎn)換層上、下柱網(wǎng)軸線錯(cuò)開較多而難以用梁直接承托時(shí)，可采用厚板轉(zhuǎn)換層，但厚板的巨大荷載會(huì)集中作用于建筑物中部，振動(dòng)性能復(fù)雜，且該層剛度很大、下層剛度相對(duì)較小，容易產(chǎn)生底部變形集中，其傳力途徑十分復(fù)雜，是一種對(duì)抗震十分不利的復(fù)雜結(jié)構(gòu)體系，應(yīng)進(jìn)行整體內(nèi)力分析、動(dòng)力時(shí)程分析及板的內(nèi)力分析等。厚板的厚度可由抗彎、抗剪、抗沖切計(jì)算確定；可局部做成薄板，厚薄交界處可加腋或局部做成夾心板，一般厚度可取2.0～2.8m，約為柱距的1/3～1/5。厚板應(yīng)沿其主應(yīng)力方向設(shè)置暗梁，一般可在下部柱墻連線處設(shè)置。轉(zhuǎn)換層厚板上、下一層的樓板應(yīng)適當(dāng)加強(qiáng)，樓板厚度不宜小于150mm。

(3）箱式轉(zhuǎn)換層

當(dāng)需要從上層向更大跨度的下層進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，若采用梁式或板式轉(zhuǎn)換層已不能解決問(wèn)題，這種情況下，可以采用箱式轉(zhuǎn)換層。

它很像箱形基礎(chǔ)，也可看成是由上、下層較厚的樓板與單向托梁、雙向托梁共同組成，具有很大的整體空間剛度，能夠勝任較大跨度、較大空間、較大荷載的轉(zhuǎn)換。

(4)桁架式轉(zhuǎn)換層

這種形式的轉(zhuǎn)換層受力合理明確，構(gòu)造簡(jiǎn)單，自重較輕，材料節(jié)省，能適應(yīng)較大跨度的轉(zhuǎn)換，雖比箱式轉(zhuǎn)換層的整體空間剛度相對(duì)較小，但比箱式轉(zhuǎn)換層少占空間。

(5)空腹桁架式轉(zhuǎn)換層

這種形式的轉(zhuǎn)換層與桁架式轉(zhuǎn)換層的優(yōu)點(diǎn)相似，但空腹桁架式轉(zhuǎn)換層的桿系都是水平、垂直的，而桁架式轉(zhuǎn)換層則具有斜撐竿。空腹桁架式轉(zhuǎn)換層在室內(nèi)空間上比桁架式轉(zhuǎn)換層好，比箱式轉(zhuǎn)換層更好。

四．結(jié)束語(yǔ)

高層建筑的迅速發(fā)展，從以往的簡(jiǎn)單體型和功能單一的時(shí)代開始走向體型復(fù)雜，建筑的功能呈現(xiàn)多樣化發(fā)展。在高層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)中，帶轉(zhuǎn)換層結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)不能簡(jiǎn)單設(shè)置成“承上啟下”，而要在實(shí)際結(jié)構(gòu)上實(shí)現(xiàn)上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)的過(guò)度和轉(zhuǎn)換。

參考文獻(xiàn)：

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篇10

論文摘要：現(xiàn)代土木工程不斷地為人類社會(huì)創(chuàng)造嶄新的物質(zhì)環(huán)境，成為人類社會(huì)現(xiàn)代文明的重要組成部分。本文論述了土木工程的涵義、現(xiàn)狀及未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)。

引言

縱觀人類文明史，土木工程建設(shè)在和自然斗爭(zhēng)中不斷地前進(jìn)和發(fā)展。在我國(guó)的現(xiàn)代化建設(shè)中，土木工程業(yè)越來(lái)越成為國(guó)民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的支柱產(chǎn)業(yè)。同時(shí)，隨著社會(huì)和科技的發(fā)展，建筑物的規(guī)模、功能、造型和相應(yīng)的建筑技術(shù)越來(lái)越大型化、復(fù)雜化和多樣化，所采用的新材料、新設(shè)備、新的結(jié)構(gòu)技術(shù)和施工技術(shù)日新月異，節(jié)能技術(shù)、信息控制技術(shù)、生態(tài)技術(shù)等日益與建筑相結(jié)合，建筑業(yè)和建筑物本身正在成為許多新技術(shù)的復(fù)合載體。而超高層和超大跨度建筑、特大跨度橋梁及作為大型復(fù)雜結(jié)構(gòu)核心的現(xiàn)代結(jié)構(gòu)技術(shù)則成為代表一個(gè)國(guó)家建筑科學(xué)技術(shù)發(fā)展水平的重要標(biāo)志。所有這一切都說(shuō)明在土木工程中越來(lái)越體現(xiàn)了技術(shù)與創(chuàng)新的作用，誰(shuí)能在世紀(jì)之交把握住土木工程學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)。誰(shuí)就能在知識(shí)經(jīng)濟(jì)時(shí)代開創(chuàng)土木工程學(xué)科的新紀(jì)元。

一、土木工程的涵義

土木工程是指建造各類工程設(shè)施的科學(xué)、技術(shù)和工程的總稱。土木工程的含義可從兩方面去理解。一層含義是指與人類生活、生產(chǎn)活動(dòng)有關(guān)的各類工程設(shè)施，如建筑工程、公路與城市道路工程、局壩水電和水利工程、鐵路工程、橋梁工程、隧道工程、地下空間開發(fā)利用工程等。另一層含義是指為了建造工程設(shè)施應(yīng)用材料、工程設(shè)備在土地上所進(jìn)行的勘察、設(shè)計(jì)、施工等工程技術(shù)活動(dòng)。經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前土木工程的實(shí)踐和研究己取得顯著成就，無(wú)論是結(jié)構(gòu)的力學(xué)分析，還是結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的理論和方法以及結(jié)構(gòu)的施工手段，都有了非常大的突破；特別是近若干年，在高層、大跨結(jié)構(gòu)和鋼結(jié)構(gòu)方面成績(jī)尤其驚人。但展望未來(lái)，土木工程領(lǐng)域中仍然有許多課題需要我們進(jìn)一步探討。

二、土木工程的發(fā)展現(xiàn)狀

我國(guó)的土木工程建設(shè)從20世紀(jì)50年代起一直沒(méi)有停過(guò)，且發(fā)展很快，尤其在近年來(lái)，發(fā)展極為迅猛，幾乎整個(gè)中國(guó)成了一個(gè)大的建設(shè)工地。新的高樓大廈、展覽中心、鐵路、公路、橋梁、港口航道及大型水利工程在祖國(guó)各地如雨后春筍般地涌現(xiàn)，新結(jié)構(gòu)、新材料、新技術(shù)大力研究、開發(fā)和應(yīng)用。發(fā)展之快，數(shù)量之巨，令世界各國(guó)驚嘆不已。

截止2000年底，我國(guó)鐵路運(yùn)營(yíng)路程已達(dá)6．78萬(wàn)公里，居世界第4位，亞洲之首。鐵路朝著城市輕軌和地鐵兩方而發(fā)展。同時(shí)，我國(guó)也在積極建造高速鐵路，武漢至廣州的高速鐵路運(yùn)營(yíng)時(shí)間僅需4小時(shí)。此外，磁懸浮列車也在發(fā)展。橋梁工程也取得了驚人的成就，伴隨著橋梁類型的不斷翻新，主跨跨度一再突破。楊浦大橋、南浦大橋、蕪湖長(zhǎng)江大橋、南京長(zhǎng)江二橋等大跨橋梁的建成都標(biāo)志著我國(guó)的大跨結(jié)構(gòu)達(dá)到了一個(gè)新的水平，己跨入世界水平先進(jìn)行列。目前，我國(guó)己建成千米以上大橋3座、800m以上大橋8座、600m以上大橋15座、400m以上大橋40座，重慶萬(wàn)縣單孔跨度達(dá)420m的鋼筋混凝上拱橋更引起世界同行的莫大興趣。在水利建設(shè)方面，50年間全國(guó)興建大中小水庫(kù)8．6萬(wàn)座，水庫(kù)總蓄水量4580億立方米。建設(shè)和整修大江大河堤防25萬(wàn)公里，目前防洪工程發(fā)揮的經(jīng)濟(jì)效益達(dá)7000多億元。在大壩建設(shè)方面，我國(guó)先后建成了青海龍羊峽大壩、貴州鳥江渡大壩、四川二灘大壩等水利工程。

三、土木工程的發(fā)展趨勢(shì)

（一）高性能材料的發(fā)展

鋼材將朝著高強(qiáng)、具有良好的塑性、韌性和可焊性方向發(fā)展。日本、美國(guó)、俄羅斯等國(guó)家已經(jīng)把屈服點(diǎn)為700N／mm2以上的鋼材列人了規(guī)范；如何合理利用高強(qiáng)度鋼也是一個(gè)重要的研究課題。高性能混凝土及其它復(fù)合材料也將向著輕質(zhì)、高強(qiáng)、良好的韌性和工作性方面發(fā)展。

（二）計(jì)算機(jī)應(yīng)用

隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用普及和結(jié)構(gòu)計(jì)算理論日益完善，計(jì)算結(jié)果將更能反映實(shí)際情況，從而更能充分發(fā)揮材料的性能并保證結(jié)構(gòu)的安全。人們將會(huì)設(shè)計(jì)出更為優(yōu)化的方案進(jìn)行土木工程建設(shè)，以縮短工期、提高經(jīng)濟(jì)效益。

（三）環(huán)境工程

環(huán)境問(wèn)題特別是氣候變異的影響將越來(lái)越受到重視，土木工程與環(huán)境工程融為一體。城市綜合癥、海水上升、水污染、沙漠化等問(wèn)題與人類的生存發(fā)展密切相關(guān)，又無(wú)一不與土木工程有關(guān)。較大工程建成后對(duì)環(huán)境的影響乃至建設(shè)過(guò)程中的振動(dòng)、噪聲等都將成為土木工程師必須考慮的問(wèn)題。

（四）建筑工業(yè)化

建筑長(zhǎng)期以來(lái)停留在以手工操作為主的小生產(chǎn)方式上。解放后大規(guī)模的經(jīng)濟(jì)建設(shè)推動(dòng)了建筑業(yè)機(jī)械化的進(jìn)程，特別是在重點(diǎn)工程建設(shè)和大城市中有一定程度的發(fā)展，但是總的來(lái)說(shuō)落后于其他工業(yè)部門，所以建筑業(yè)的工業(yè)化是我國(guó)建筑業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。要正確理解建筑產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)化和多樣化的關(guān)系，盡量實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)；要建立適應(yīng)社會(huì)化大生產(chǎn)方式的科學(xué)管理體制，采用專業(yè)化、聯(lián)合化、區(qū)域化的施工組織形式，同時(shí)還要不斷推進(jìn)新材料、新工藝的使用。

（五）空間站、海底建筑、地下建筑

早在1984年，美籍華裔林銅柱博士就提出了一個(gè)大膽的設(shè)想，即在月球上利用它上面的巖石生產(chǎn)水泥并預(yù)制混凝土構(gòu)件來(lái)組裝太空試驗(yàn)站。這也表明土木工程的活動(dòng)場(chǎng)所在不久的將來(lái)可能超出地球的范圍。隨著地上空間的減少，人類把注意力也越來(lái)越多地轉(zhuǎn)移到地下空間，21世紀(jì)的土木工程將包括海底的世界。實(shí)際上東京地鐵已達(dá)地下三層：除在青函海底隧道的中部設(shè)置了車站外，還建設(shè)了博物館。

（六）結(jié)構(gòu)形式

計(jì)算理論和計(jì)算手段的進(jìn)步以及新材料新工藝的出現(xiàn)，為結(jié)構(gòu)形式的革新提供了有利條件?？臻g結(jié)構(gòu)將得到更廣泛的應(yīng)用，不同受力形式的結(jié)構(gòu)融為一體，結(jié)構(gòu)形式將更趨于合理和安全。

（七）新能源和能源多極化

能源問(wèn)題是當(dāng)前世界各國(guó)極為關(guān)注的問(wèn)題，尋找新的替代能源和能源多極化的要求是21世紀(jì)人類必須解決的重大課題。這也對(duì)土木工程提出了新的要求，應(yīng)當(dāng)予以足夠的重視。

此外，由于我國(guó)是一個(gè)發(fā)展中國(guó)家，經(jīng)濟(jì)還不發(fā)達(dá)，基礎(chǔ)設(shè)施還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人民生活和國(guó)民經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展的要求，所以在基本建設(shè)方面還有許多工作要做。并且在土木工程的各項(xiàng)專業(yè)活動(dòng)中，都應(yīng)考慮可持續(xù)發(fā)展。這些專業(yè)活動(dòng)包括：建筑物、公路、鐵路、橋梁、機(jī)場(chǎng)等工程的建設(shè)，海洋、水、能源的利用以及廢棄物的處理等。

參考文獻(xiàn)：

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