桁架转换层设置在不同高度处结构的受力性能分析

以一个实际工程案例为背景,采用SAP2000有限元软件,建立原结构的三维有限元分析模型,通过将桁架转换层设置在第3、6、9层不同的高度,对结构施加各种荷载工况,对比建筑结构层刚度比、最大层问位移、最大层间位移角的变化。结果表明,桁架转换结构比其他形式的转换结构更为合理。转换层设置在不同高度时结构层位移曲线、层间位移角曲线变化趋势基本一致;但随着转换层高度的增加,刚度比增大,层间位移角突变增大,结构整体性越差;且转换层位置较高时,转换层附近的层间位移急剧变化,这会引起结构内力的突变,易使转换层附近几层成为薄弱点首先破坏。此外,桁架转换层具有很大的刚度,不仅能很好的满足建筑上对空间及穿越管道设备的要求,还可以有效降低水平荷载作用下结构顶点位移。     

轻型钢屋盖结构支撑系统与结构安全性

轻型钢屋架破坏塌落事故常是忽略支撑系统而造成。为此分析轻型钢屋盖结构支撑系统的作用、设置以及支撑的结构形式，对屋架施工时保证安装和使用的安全性作了介绍。     

脚手架模板工程安全事故原因分析及预防措施

<正>当前,我国建设事业的发展给施工技术提高带来机遇,这既促使了施工生产,也对施工安全提出了更高更新的要求。高层和超高层建筑、桥梁和地下工程、多层工业厂房和大跨度建筑的大量兴建,促使模板和脚手架工程的应用日渐增多。但是,某些施工企业由于不重视模板和脚手架工程在施工中的     

露天采矿爆破振动对民房破坏的旋转森林预测模型

针对爆破振动对民房破坏问题,应用因子分析及旋转森林理论,选取爆破振动幅值、主频率、主频率持续时间、灰缝强度、砖墙面积率、房屋高度、屋盖形式、圈梁构造柱、施工质量、场地条件为影响因素。建立基于因子分析的露天采矿爆破振动对民房破坏的旋转森林预测模型。利用现场实测32组爆破数据作为学习样本进行训练。采用回代估计方法进行检验,误判率为1/32。用另外12组爆破试验数据作为测试样本进行预测。结果表明,就爆破振动对民房破坏而言,灰缝强度、房屋高度、屋盖形式、圈梁构造柱及施工质量与其相关程度较高。用模型所得预测结果的误判率为1/6。     

高速铁路连续刚构-拱组合桥梁墩-梁-拱结合部受力行为分析

为分析高速铁路连续刚构-拱组合桥梁墩-梁-拱结合部位在施工与运营过程中的应力状态,采用建立施工全过程杆系有限元模型,计算施工及运营阶段内力与位移,同时考虑钢管与管内核心混凝土、管外拱脚混凝土接触面双重滑移效应,建立墩-梁-拱结合部位实体有限元模型并通过现场实测应力验证模型准确性的方法,探究结合部位的钢-混凝土界面滑移规律与空间应力分布状态。研究结果表明：拱肋钢管与拱脚混凝土、核心混凝土间最大相对位移值分别为1.1,1.2 mm,在设计时宜增加隔板或剪力钉以改善钢与混凝土协同受力;结合部位应力基本处于规范限值内,在过人洞处出现应力集中,倒角处最大拉应力达3.81 MPa,可设置必要的构造钢筋抑制斜向裂缝的发展;拱脚顶面混凝土出现应力集中,且远超规范限值,建议将拱脚混凝土替换为钢纤维混凝土。研究结果可为连续刚构-拱组合桥施工安全提供参考。     

基于灰预测模型的大跨度预应力混凝土桥梁施工监测

运用灰色系统理论,建立大跨度预应力砼刚构-连续组合梁桥悬臂浇筑施工梁段立模标高预测的GM(1,1)模型,并用残差的GM(1,1)模型对其进行修正;同时把该预测模型应用于松原龙华松花江特大桥实际工程;其结果表明梁段立模标高预测精度较高,完全能够满足工程的需要,为同类桥梁的施工监测提供参考。     

黄土冲沟管道抢修设备载运装置设计

针对我国黄土地区的冲沟管道抢修实际,通过组合式创新,研发出一套移动式、可重复使用的、高效率的黄土冲沟管道补漏应急抢修设备载运成套装置。通过建立黄土承载土力学模型、桁架结构力学模型,确定系统动力学模型,分析系统动力特性,完成整个系统工艺和结构设计,并完成桁架上导轨与牵拉系统及桁架上设置视频监控系统设计,实现了各模块的顺利组合构成,完成了冲沟应急抢修设备下沟问题的整体施工成套装置。     

基于PCA-ELM模型的露采爆破振动对民房破坏的预测分析

针对露天采矿爆破振动对民房破坏的预测问题,采用主成分分析(PCA)和极限学习机(ELM)方法,选取爆破振幅、主频率、主频率持续时间、灰缝强度、砖墙面积率、房屋高度、屋盖形式、圈梁立柱、施工质量、场地条件10个主要影响因素。引入相关性分析在主成分分析过程中,对相关性高的指标进行降维,把得到的3个综合因子和爆破振幅、主频率、主频率持续时间、砖墙面积率作为输入变量,构建露天煤矿PCA-ELM预测模型。选取露天矿实际爆破过程中测量的100组数据作为模型训练样本,用另外20组数据作为测试样本进行预测。结果表明:对民房破坏影响因素中灰缝强度、房屋高度、屋盖形式、圈梁立柱、施工质量、场地条件之间具有较高的关联度。该模型处理高维数据时较传统的ELM算法具有预测精度高、稳定性好等特点,可准确预测爆破振动对民房的破坏程度,误判率为1/20。     

大跨度钢结构施工安全风险评价IHFACS-BN模型及应用

为降低大跨度钢结构施工安全事故发生率,提出基于改进人为因素分析及分类系统(IHFACS)与贝叶斯网络(BN)的大跨度钢结构施工安全风险评价模型。首先,引入HFACS方法,结合工程实际改进HFACS法;然后,基于IHFACS全面识别施工安全风险,采用粗糙集(RS)方法构建评价指标体系;其次,构建BN模型,并根据现场数据结合模糊集方法确定BN各根节点的先验概率及节点间的条件概率分布,通过GeNIe软件计算系统失效概率,分析关键风险因素;最后,以昆明机场扩建工程为例,验证该模型的有效性。结果表明:模型计算结果与实际情况基本符合,此工程总体安全风险概率为57.62%;焊缝错边、气孔、夹渣与支撑胎架拆除不当的敏感度均超过20%,是大跨度钢结构施工应重点管控的关键风险因素。     

大跨度暗挖地铁车站台阶法施工沉降特点研究

以青岛某地铁车站工程为背景,针对大跨度地铁车站主体隧道台阶法施工,利用M IDAS／GTS仿真数值模拟软件对不同台阶数量的开挖方案进行模拟研究,并结合工程现场监测数据,经过对比分析得出基于坚硬岩石地层条件下大跨度地铁车站台阶法施工沉降特点,从地表沉降控制的角度提出合理的台阶数量,为类似工程的开挖方案设计与施工沉降控制提供参考依据。     

大型地下方厅多导洞施工力学效应分析

针对北京城铁 13号线东直门站地下方厅开挖跨度大、覆盖层薄、地质条件极差的施工难题 ,笔者采用三维有限元数值模型 ,模拟开挖支护施工流程 ,考虑到围岩介质的复杂特性 ,施工作业方式 ,包括分布开挖工序 ,支护结构形式和施作时机 ,以及开挖面推进过程中的空间效应 ;按形变压力理论 ,选用“连续体”计算模型 ,采用增量变弹性法和增量叠代的混合法进行计算分析 ,对多导洞开挖支护施工方案进行了计算分析 ;基本掌握了在覆土厚度小的情况下开挖大跨平顶直墙方厅时 ,周围土体的应力分布特征和变形特性 ,对于优化施工方案、修改支护参数、采取局部加固措施起到了重要作用。实践表明采用多导洞施工方案是科学合理的 ,有利地保证了周边环境和施工安全。     

The caving and sliding control of surrounding rocks on large coal roadways affected by abutment pressure

For the caving and sliding control of roadways with large cross-section, thick mudstone roof and abutment pressure influence, the cable truss system is proposed and its support mechanism is thoroughly analyzed in this paper. Furthermore, according to the geometric size and ground pressure conditions on field coal roadways Nos. 101, 102 and 103 in Xinyuan Coal Mine, three types of cable truss support systems are designed for obtaining the optimum cable truss support system. Then the corresponding parameters for each support design are determined by use of the numerical simulation method, and three kinds of support systems are put into practice. The field observation results show that roof should be effectively controlled by the normal cable truss structure consisting of two long cables and one connector, and both coal sides can be protected by the simplified cable truss structure composed of two short cables and one channel bar. Finally, the optimal support system is gotten which is much better than the other two support designs in rock deformation control effect and economic profits.     

坚硬顶板煤层一次采全高矿压显现规律研究

大采高综采技术是厚煤层开采工艺的重要发展方向,越来越多的被采用,矿压事故在矿山生产安全事故中占有较大比例,有效掌握矿压规律,采用合理生产工艺是采矿生产过程中必须认真考虑的问题。大采高综采工作面采场顶板跨度大、高度高,矿山压力复杂,矿压显现规律特殊,管理难度大。针对某煤矿9、10号煤层大采高综采工作面顶板坚硬特性,为掌握类似地质条件下大采高工作面矿压显现规律,作者从理论分析入手,采用相似模拟实验方法,经过对模拟实验数据进行研究分析,得出了本矿区特定坚硬顶板条件下大采高工作面矿压显现规律,认为类似地质条件大采高工作面,顶板垮落易造成动力冲击,顶板破坏形式主要是拉断和剪断,最大压力值发生在工作面中部前方,采空区积水的影响情况和地表的沉陷状况,还需通过其他方法进行进一步的分析、论证,提出了针对类似围岩条件采煤工作面的安全技术和管理措施。     

大批波纹拱壳屋顶倒塌的事故分析及其安全改进措施

波纹拱壳屋顶是一种新型的大跨轻钢结构。由于其造价低、施工期短 ,在国内已得到大规模的应用。1996年起 ,我国有几十个大跨波纹拱壳屋顶由于大风或大雪而相继发生坍塌事故 ,这类伤亡事故引起了业界的高度重视。笔者从波纹拱壳屋顶的设计理论、成型工艺、施工工艺、材质等几个方面探讨了波纹拱壳屋顶发生坍塌的原因 ,分析了影响波纹拱壳屋顶安全性能的几个主要因素 ,还提出了防止该结构倒塌的安全改进措施     

深部大跨度泥质顶板剪切冒落失稳区预测研

为了预测深部大跨度泥质顶板剪切冒落失稳区范围,基于泥岩峰后黏聚力软化-内摩擦角硬化的力学特性,获得了基于Mohr-Coulomb理论的泥岩峰后黏聚力软化-内摩擦角硬化的力学模型及参数,构建了深部大跨度泥质巷道数值模型,提出了泥岩峰后各强度参数变化对巷道顶板剪切破坏区的影响范围。结果表明:泥岩在峰后剪切破坏过程中具有明显的黏聚力软化-内摩擦角硬化特性;基于泥岩峰后黏聚力软化-内摩擦角硬化计算获得的巷道顶板剪切冒落高度小于黏聚力软化-内摩擦角软化的计算高度;巷道顶板潜在剪切破坏区位置及范围与泥岩峰后黏聚力软化-内摩擦角硬化计算结果十分接近。     

复杂形态井巷工程三维激光扫描与MIDAS-FLAC3D耦合建模稳定性分析研究

受井巷工程空间形态的复杂性及探测技术的局限性影响,部分人员无法进入的复杂形态井巷工程的实际空间形态往往很难准确获得,复杂井巷工程的数值分析往往很难进行建模或建立模型与实际误差较大,而在此基础上进行的稳定性分析结果可靠性往往较差。采用三维激光扫描技术对复杂形态井巷工程进行三维激光点云扫描,基于点云数据运用MIDAS软件建立精确形态的复杂井巷工程模型,通过耦合技术建立最终可以在FLAC3D中进行运算并且与实际形态相一致的数值模型。最后以某矿山主溜井为工程实例,利用三维激光精确扫描技术获取该井巷工程的实际空间形态,在此基础上进行MIDAS与FLAC3D耦合方法的建模分析,对该复杂井巷工程的稳定状况进行了稳定性分析。     

新型大采高钻采法采煤机工业试验及工作面安全监测研究

国内外尚没有一种很好地适应厚煤层中小型矿井短壁开采的采煤工艺和综采设备,晋城煤业集团研制的新型高效一次采全高钻采法采煤机及其配套设备可解决这一难题。将新型采煤机在大采高综采工作面进行了工业试验,结果表明,首创"采内放外"采煤工艺的新型钻采法采煤机,具有先进性、低耗能性,经济高效。工作面矿压实测结果表明:工作面老顶为II级老顶,来压显现明显;回采期间,巷道支护效果良好;液压支架工作阻力具有良好的安全储备,能够有效地控制顶板,保证工作面安全,为新型采煤机的安全开采提供设备支持;新型采煤机安全高效开采表明其具有广阔应用前景。     

多因素下开洞口煤仓风致积雪CFD模拟及拟合研究

为解决结构设计时开洞口圆形煤仓表面无法确定荷载分布系数问题，使用计算流体力学软件研究了开洞口煤仓不同跨度下风向角、积雪厚度及矢跨比变化下屋面积雪不均匀分布情况，提出了针对此种特殊结构的屋面积雪值拟合公式。研究结果表明:此公式拟合准确度高，屋面积雪值随风向角和积雪厚度增大而变大，风向角对积雪值影响极大，矢跨比影响下屋面积雪值变化较为复杂，且风向角和矢跨比2种参数相互影响，不应单一考虑矢跨比对球壳屋面积雪值的影响。     

基于BIM的装配式建筑并行施工作业空间冲突识别

为识别装配式建筑施工并行作业之间的空间冲突，分析装配式建筑施工项目现场各类作业空间占用需求，利用BIM技术模拟作业空间占用，引入混合轴向包围盒（AABB）与有向包围盒（OBB）算法，建立施工现场并行作业空间冲突检测模型。结果表明:所建立的模型可有效预测施工现场并行作业之间的空间冲突，为进一步的空间资源优化与项目安全管理提供支撑。     

基于施工安全的工程保险模式研究

分析了我国的建筑安全现状,提出加强工程保险的必要性.通过"建筑施工单位与保险公司是否投保与承保"的博弈模型的分析,得出结论:有必要实施强制性保险.通过"保险公司是否介入施工安全管理"的博弈模型的分析,得出保险公司介入施工安全管理是实现安全生产控制的一个有效手段.最后就工程保险的有效实施提出相关建议.