喀斯特地貌综合管廊爆破施工关键技术

0 引言
新谓“综合管廊”(又名共同沟),即在地下设置专供各种公用事业摆放缆线或管道的隧道或沟道。综合管廊是合理利用地下空间资源,解决地下各类管网布置困难的有效途径,在日本及欧洲国家已有近50年的发展历史。目前国内实施的“地下综合管廊”方式是把市政、电力、通信、燃气、供水排水、热力等各种管线集于一体,在城市道路的地下空间建造一个集约化的隧道,以做到地下空间的综合利用和资源共享。
综合管廊一般为沿城市道路修建,基槽狭长,周围多楼房建筑、多居民。管廊基槽爆破作业面为平面而不是跟隧道一样的横断面,所以一次性爆破方量可以很大。由于周围居民、建筑较多,管廊爆破的前期准备必须到位,爆破时的飞石、振动、噪声等都必须进行非常严格的控制。
岩溶地貌,又称喀斯特,是指具有溶蚀力的水(一般为含有二氧化碳的水)对可溶性岩石(多为碳酸盐类岩石)进行溶蚀作用产生的地貌现象。我国喀斯特地貌主要分布于贵州、云南、广西、四川、湖南、湖北等地。
六盘水市地下综合管廊试点城市PPP项目位于贵州省六盘水市,地处贵州西部,与云南接壤,属于喀斯特山区城市。作为西南岩溶中心,境内绝大部分为山区,岩溶地貌比较发育,碳酸盐岩石分布面积广,占土地总面积的63.18%左右,约6263km2。
1 工程概况
六盘水市是全国首批10个地下综合管廊试点城市之一。本研究依托荷泉路综合管廊工程,该段管廊位于六盘水市钟山区,起于凉都大道,止于凤凰大道,总长1640m。管廊结构为全埋式地下单层结构,标准断面结构覆土2m,高4.1m,宽5.5m。管廊设综合舱、雨水舱和污水舱3个舱室。
2 喀斯特地貌爆破难点分析
2.1溶洞
岩溶地貌最显著的特点就是溶洞发育,在岩层内无规律分布,大小不一形状各异,且位置极难预测(见图1a)。溶洞的存在影响爆破施工的整个过程。钻孔时,穿过溶洞会使钻头发生偏移,导致夹
开洞加劲钢板剪力墙的力学性能研究

为满足建筑功能要求,需在深圳梅山苑7号楼⑧~©轴钢板剪力墙上开洞(见图1)。该钢板剪力墙加劲肋采用横向开口、竖向闭口的形式,如图2所示。经验证,加劲肋作为开洞边缘构件不满足刚度的要求,需对加劲肋进行重新设计。本文以梅山苑7号楼钢板剪力墙为基础,对不同开洞位置、不同开洞率的钢板进行了研究。
1 闭口加劲开洞钢板剪力墙研究
1.1模型介绍
为研究墙板本身的抗剪性能,作如下假设:梁、柱连接为铰接,板焊接于周边的梁、柱构件上,梁、柱的抗弯刚度无限大,忽略梁、柱的轴向变形,如图3所示。采用ANSYS有限元软件对闭口加劲开洞钢板剪力墙进行非线性有限元分析。钢板和加劲肋均采用shell181单元模拟,框架采用beaml88单元模拟,材料的本构关系采用理想弹塑性模型。钢材牌号为Q235,弹性模量E=206000MPa,泊松比为0.3。钢板采用规则的方形网格,网格的密度保证分析能得到稳定的结果。钢板剪力墙取自深圳梅山苑7号楼®~©轴中间层,重新设计的加劲刚度满足规范修订中的规定。无开洞有限元简化模
开放式陶土板外墙装饰体系设计与施工

1 工程概况
某建筑高38.5m,地上5~9层,地下1层,框架结构,首次应用大规格开放式陶土板,该类陶土板适用于各类建筑室内外墙面,特别适用于环境污染严重的场所。建筑师充分利用材料特性,与有关技术人员共同研究开放式陶土板外墙装饰体系设计与施工,达到设计要求的节能、降耗、绿色、低碳、环保的要求,并形成施工工法。该建筑于2012年完工并投人使用,获得了业内一致好评。
2 产品介绍
目前应用的陶土板最大长度1400mm,最大宽度512mm,空腔厚度30mm,陶土板工艺简单,更换容易,质量易控制;加上陶土板自身可随意切割,转角等部位有专门异形板材收口;结构稳定,隐患少,无质量通病;隔热节能功能显著,具备外墙保护功能,外墙系统产生通风空间,减少热量的传递,可以散湿散热,防止背腔结露,提高建筑物自身的舒适度,达到双重立体保温效果;施工成品刚度大,抗腐蚀性强、抗冲击力大,自重较轻,适合风压大及有抗震要求的建筑物,抗震设防烈度可达到10度。
3 开放式陶土板装饰体系
本项目中陶土板幕墙设计与施工,并形成《开放式干挂陶土板幕墙安装施工工法》,解决了建筑物落成后的雨水冲刷问题,避免了建筑幕墙防水处理技术中采取收集储存排放形式存在的不足,采用等压原理有效地将雨水和雪融水从建筑物表面疏导出去,从而避免了雨雪对骨架结构的渗透侵蚀。
4 陶土板设计与施工
4.1连接方式设计
4.1.1材质选择
开放式陶土板幕墙外墙以热镀锌钢材、镀锌角钢、陶土板为主要材料,用钢材与角钢焊成网架后使用铝合金挂件将陶土板挂于网架之上的外墙施
开封玉皇阁整体顶升施工技术

开封玉皇阁为方底穹拱砖砌体结构,高18.17m,2层,外观作3层。第1层平面为方形,依靠底层四偶的三角形穹隅,第2,3层由方形变为八角形。开封地下水埋深约2.0~2.6m,使得玉皇阁长期浸于水下,酥减严重,承载能力降低。加之人为在西南一角采用井点降水,引起阁体地基砂土结构产生明显变化,阁体进一步倾斜,承重墙体开裂延伸至拱顶,并呈加剧发展之势,危及文物结构安全。
前后经历数年论证,最终确定对其进行整体顶升保护。基本思路是:①采用高压搅拌桩在玉皇阁周边形成一道止水帷幕,进而采用轻型井点降水为施工提供基本操作环境;②完成上部结构预加固后,再采用手掘式矩形顶管技术顶进预制箱形截面梁于承重墙体下方,使箱梁和浇筑后芯梁形成阁体刚性基础,完成基础托换;③采用坑式静压(钢管)桩在阁体四角逐个压入20根钢桩进行预压托换;④在钢桩和箱梁之间设置40组千斤顶,余40根桩作为顶升过程安全储备,人工控制40组千斤顶同步顶升,并以一定模数的垫块进行托换,以千斤顶行程控制单次顶升循环,如此逐渐完成上部结构整体顶升。该工程于2010年1月取得成功。
开封玉皇阁整体顶升技术综合了不良地质环境下工程止水、降水技术,本体无损加固,手掘式矩形顶管技术基础托换,坑式静压桩预压与托换,大尺度整体顶升与纠偏等复杂工程技术,工程的成功实施为我国砖石结构古建筑保护积累了宝贵经验。
1 本体无损加固
结构病害成因分析和力学性能计算结果作为预加固设计的基本依据。阁体结构自重约10270kN,1层穹拱及以上结构重量为5970kN,2层穹拱及其上部结构对每一面墙体的压力为1490kN、对每一面墙体的水平推力为827kN,1层穹拱底部平面砌体层间剪应力约0.063MPa。2层穹拱自重384kN,其对八角形墙体每面的水平推力为10.38kN。
根据结构受力特点,本体无损加固分4个层次。①箱梁顶进施工和顶升过程对地基均产生较大的扰动,因此通过预加固增加玉皇阁结构的本体刚度,提高
开封玉皇阁整体顶升施工中单桩稳定性分析

0 引言
开封玉皇阁位于开封市延庆观,作为观内主体建筑的玉皇阁,在经历了数次洪涝灾害之后观底标高由原来的高于地面降至现有地面下2.85m处,而封地下水埋深为2.0~2.6m。因阁体长期位于地下水位以下,导致阁体开裂、倾斜。为从根本上解决玉皇阁面临的开裂、倾斜等问题,于2010年用钢管桩成功将其顶升3.45m,使其高于现在地坪。
利用钢管静压桩整体顶升建筑物,面临的主要技术难题是钢管桩的稳定性问题,包括群桩稳定性和单桩稳定性。群桩稳定性可通过限制侧移等措施预防。对于单桩稳定性,由于在顶升过程中需不断增加钢垫块,其稳定性问题更加复杂,也更重要。本文通过对建筑物整体顶升过程中单桩的稳定性进行非线性分析,寻求解决问题的途径。
1 非线性屈曲分析
非线性屈曲分析是指在加载过程中,在其增量开始时施加各种非线性影响的切线刚度矩阵进行屈曲分析,提取结构在施加到当前荷载时发生失稳的特征值分析。非线性屈曲分析不仅可以考虑结构初始缺陷的影响,也可以考虑非线性因素的影响,即材料非线性、几何非线性、接触非线性等。对于中度非线性程度的屈曲失稳问题,可给出足够准确的失稳荷载。对于整体顶升中的钢管桩,其发生屈曲破坏时,由于桩周土体的约束作用,屈曲破坏
开合屋盖体育场机械系统应用研究

1 开合建筑结构介绍
开合建筑结构是将传统的建筑分为可动单元和固定单元,通过机电系统承载可动单元按预定轨道移动,从而实现不同的开合形式。
开合建筑结构主要应用在桥梁、体育场、厂房等领域。其中应用最广泛的是开合屋盖体育场,与常规体育场相比,开合屋盖体育场满足全天候使用要求,减少照明与通风设备,节能环保。
按照开合屋盖不同的移动方式,主要分为:水平移动、水平旋转、空间移动、绕枢轴转动等。开合屋盖机械系统主要包括:承载系统、驱动系统、检测控制系统和安全系统。
2 典型开合屋盖机械系统
目前,开合屋盖体育场机械系统的设计、施工还没有实现系统化、标准化。近年来,浙江精工钢结构有限公司陆续承接了国内几个大型开合屋盖体育场项目,如南通体育场、鄂尔多斯东胜体育场、黄龙体育中心网球馆、昆山体育中心网球馆等。结合工程实例,总结相关建造和施工经验,对开合屋盖机械系统进行介绍。
2.1 卷扬机牵引系统
2.1.1应用领域
一般卷扬机牵引系统应用于空间移动方式,正常工作条件下,活动屋盖闭合过程阻力比较大,需要较大的驱动转矩。当活动屋盖打开时,自重沿轨道的分力可提供驱动力,卷扬机缓慢释放钢丝绳可控制打开速度。
卷扬机若安装于地下室,可采用较大提升转矩的机械系统,减少机器数量,但需专门建造卷扬机房,安装转向滑轮,钢丝绳较粗,长度较长,施工安装有一定难度。
卷扬机若安装于活动屋盖上可采用增加机器数量,提高驱动转矩来满足工作要求。此时卷扬机可设计得比较轻巧,施工安装比较方便,系统传动效率比较高。但此方法增加了屋盖的重量,要求活动屋盖刚度较高。
2.1.2工程概况
鄂尔多斯东胜体育场(见图1),开启面积为
开口压型金属板在曲面屋面中的应用

1 工程概况
苏宁易购总部基地项目VIP大厅为特殊的钢框架结构,由圆管钢柱、H型钢梁同变截面H型加腋钢梁共同组成。为不影响周边主楼2层的采光效果,VIP大厅结构中部最高,最大高度10.25m,周边同主楼相通部位标高统一为5.90m,门厅标高范围为5.90~10.25m,整体施工完成后屋面呈双曲面,结构最大跨度35.90m,基本梁距水平投影3.00m,最大梁距水平投影3.50m。屋面采用开口压型金属板补强措施完成铺设,上部浇筑混凝土最终完成施工。开口压型金属板板型为LK915(YX76-305-915),镀锌量为275g/m2,屈服强度f,为235N/mm2,板厚为1.2mm,总体铺设面积约15000m2。如图1所示。
2 施工难点与对策
开口压型金属板的刚度导致板同曲面屋面上表面无法浮贴,即开口压型金属板在曲面施工完成后板端同钢结构上表面存在间隙,致使栓钉无法施工,即便后续混凝土施工完成,间隙依然存在,导致受力存在问题,影响结构安全。通过相关软件(CAD,XSTEEL等)建立空间模型,在确定板型、铺板方向、上部荷载后,确定开口压型金属板板长方向两端最大高差(双曲屋面确定开口压型金属板四角高差),确定板底同上表面间隙距离,现场建立1:1实体模型,采用拟定开口压型金属板进行预定开
开挖速率对软黏土深基坑时间效应的影响分析

0 引言
基坑工程是一个临时工程,有些基坑在开挖完成暴露静置的时候出现了坍塌,而不是在开挖过程中坍塌的,这一现象引起了很多学者的关注。根据现场实测表明,基坑开挖过程中,其坑侧土体应力、支护结构内力、变形和每一工况土体的参数都在随时间发生变化,我们把这些参数随着基坑的开挖时间、开挖间歇期而变化的现象称作时间效应。最早的研究者把基坑支护中支护结构的内力和变形都看作瞬时完成来处理,而土体是一种非常复杂的模型,仅仅在其开挖后把这些参数当成固定的来处理,显然与实际工程不符,直接导致了计算结果与实际情况有较大偏差,可见认清楚基坑的时间效应对基坑的及时支护有着非常重要的意义。
针对基坑时间效应,一些学者在总结了大量工程实践的基础上,认为土体的某些参数和基坑开挖时间存在着某种函数关系。燕喜军等2采用增量分析法,以土体水平抗力系数K随着时间的增加而减小来考虑时间效应影响引起的位移,结合苏州某地铁车站的基坑,并与实测数值进行对比分析,达到了良好的预测效果。沈健等[3)以三维“m”法为基础建立了三维有限元模型,经研究发现土体基床系数是随着时间变化的,以此来说明时间效应,并把它应用在上海某基坑,得出了考虑时间效应的计算方法比较合理的结论。
影响基坑时间效应有很多不确定因素,还有一些学者认为土的流变性对时间效应起主导作用。刘燕等4在基坑围护结构上考虑了土体流变性,在
抗浮锚杆布置形式的数值模拟与对比分析

1 抗浮锚杆与底板相互作用分析的基本原理
建筑物抵抗地下水浮力的有利因素主要包括自身重力、覆土重力和锚杆抗拔力。地下水位过高时,上浮水压力超过压重,使底板与锚杆产生位移,锚杆受拉发挥作用。而抗拔力会限制底板的竖向位移,改变底板的受力状态,引起底板内力变化。因此,在抗浮猫杆进行有限元模拟前应确定抗浮锚杆与底板之间相互作用的规律。
将抗浮锚杆与地下室底板作为整体进行分析,两者之间的平衡方程为:
式中:K为整体刚度矩阵;ω为节点位移向量;在建立底板与抗浮锚杆整体刚度矩阵时,刚度矩阵K。和K,数值必须相对应,为实现这一目的,在使用ANSYS有限元软件划分网格时将锚杆所在位置划分为底板节点。由式(1)代入K和R求得节点位移向量ω。利用式(2)求得节点处内力值,由于该节点位于周围多个单元上,求得的内力值会有差
抗滑桩兼作景观道路基础受力分析与优化设计

0 引言
滑坡是山区工程建设中经常遇到的灾害。严重的滑坡可造成交通中断、房屋倒塌、甚至将整个村镇掩埋,给人们造成巨大损失。
抗滑桩是防治滑坡的有效手段之一,凭借其与周围岩土的共同作用,把滑坡推力传递到稳定的地层上,即利用稳定地层对抗滑桩的锚固作用,来平衡滑坡推力,其抗滑机制体现于桩、滑体与滑床三者间的相互协调工作561。抗滑桩的桩身截面一般都较大,例如在襄渝铁路上整治赵家塘滑坡时曾采用了截面为3.5m×7m的大截面抗滑桩),此外抗滑桩的埋置深度一般都比较深,如何充分利用抗滑桩抗滑及其承压的潜力,是否能利用抗滑桩兼作桩基础,在安全使用的前提下节省一部分投资,成为了抗滑桩兼作桩基设计的一个疑问。
本文结合某抗滑桩加固滑坡的防治工程,通过数值分析对抗滑桩加固后的滑坡稳定性进行计算分析,探讨了抗滑桩兼作景观道路桩基础的可行性和实用性。此外,基于强度折减法,对抗滑桩桩间距、弹性模量和桩长对边坡稳定性的影响进行了讨论,以期从安全稳定和经济合理的角度优化设计方案。
1 工程概况
某拟建管理用房位于山区洼谷地中,长约80m,宽约40m,管理用房后方为30m高的不稳定边坡,不稳定边坡地貌单元属侵蚀性丘陵,边坡下方为较稳定的基岩,边坡两侧为岩石。
场地内地下水类型主要为松散岩类孔隙水和基岩裂隙水。孔隙水主要为潜水,不稳定边坡由上更新统黏性土组成,富水性较差。以蒸发和径流排泄为主。由于近年来拟建管理用房前的边坡受到了不同程度的扰动,加之特殊的地形地貌和地质条件,致使该区域在雨季常有小型滑坡发生。地质剖
坑底钢管静压桩地基托换加固技术应用

近年来,具有一定使用年限的构筑物变形或沉降导致的事故时有发生,建造在不同地基上的构筑物产生的工程问题需采取不同的地基加固措施得以解决。其中,需采用地基托换加固的工程不断增多,大力推动了地基托换技术的发展。在实际工程应用中,地基托换加固技术分为补救性托换、预防性托换和维持性托换3类12]。其中补救性托换是指建筑物加固、基础改建、建筑物加层、扩建等:预防性托换是指受修建地下工程或深基坑开挖影响对原有建筑物地基处理和加固。钢管静压桩托换是坑式静压桩托换的一种,是由最初的坑式托换方法发展而来,目前,坑式静压桩托换方法在建筑物地基处理与加固工程中广泛应用。
1 钢管静压桩托换技术概况
钢管静压桩托换技术是基础底部开挖导坑,横向扩展到基础下面,按照设计桩所需承受的荷载,从坑底采用千斤顶将预制好的钢管桩分段压至可靠的持力层3),采用射水和吸泥法除去管中渣土,灌注混凝土成桩。根据现场条件,较长的钢管桩可以分段压入,然后焊接。钢管静压桩的单桩承载力由千斤项荷载的反力确定。
坑底静压桩托换法适用于浸水湿陷产生不均匀沉降的地基[,。对于产生裂缝的主体性完好的
坑顶大梁桁架支座预埋件后安置施工技术

1 工程概况
本工程拟建场地位于全国12个国家级旅游度假区之一的松江佘山风景区内(天马山与横山间),场地南近辰花路、西临横山塘、北靠旺家浜,占地面积约136516m2,其中工程建设占地面积约105350m2,是国内首个集大型住宅、酒店、休闲娱乐于一体的地平线主题项目。因场地条件比较特殊,主体工程位于松江天马山深大采石坑坑内,整栋建筑附建在深坑边坡上,创意独特,如图1所示。
深坑酒店坑顶225m长的大梁是为酒店钢结构主楼提供纵向及横向约束的重要结构构件。而构成主楼的28榀钢结构桁架则是通过28个长1350mm、宽1250mm、高1080mm的大型钢结构预埋件(见图2)与坑顶巨型钢筋混凝土大梁连接(见图3)。这28个预埋件的施工质量将直接影响到深坑酒店的结构安全。
空间仿生ETFE薄壳结构位形控制关键技术

1 工程概况
广州宏城广场钢结构天幕工程位于广州市中轴线上。工程总建筑面积约110000m2,主要由地下商场及停车库、裙楼商场、下沉花园、顶层花园及相关配套工程组成。
天幕系统位于建筑物的屋面层,平面上分为东、西2个独立单体,外形酷似2条嬉水的鱼。系统由钢结构圆管单层网壳和表面覆盖单层ET℉E薄膜2部分组成(见图1)。
天幕系统钢结构采用空间单层网壳结构,鱼脊区域网壳存在重叠。钢结构分为面层网壳、底层网壳和落客棚网壳3部分。局部网壳重叠区域采用小短杆连系成整体。网壳由若干个约2m×2m的菱形网格组成,中间区域锐角75°左右,边缘区域15°~150°不等;杆件规格为中194×6,中194×12,中194×25,中89×8;圆管相贯焊接,要求采用相贯节点全熔透焊缝。
天幕采用ETFE单层膜,总面积约7250m2,共2200余个单元,其中包括46个可开启单元及600余个附加加强索单元。
2 空间仿生ETFE薄壳结构安装位形控制关键技术
钢结构天幕采用的ETFE膜设计收缩率一般小于1%,且强度较低,比PT℉E膜材对钢结构安装精
空间梭形钢管-拉杆混合桁架施工关键技术

0 引言
梭形结构外形呈流线型,富于建筑表现力,且与梁弯矩图接近,承载效率高,用料经济,近年来备受建筑及结构设计师的青睐;高强度钢拉杆性能稳定,自重轻,外形精致,且可通过施加预应力增大结构跨越能力,诚轻结构自重,达到结构优、建筑美的双重效果。空间梭形钢管拉杆混合桁架(以下简称梭形桁架)以梭形管桁架为主要受力体系,辅以预应力钢拉杆斜腹杆作为梭形桁架的稳定体系,在结构稳固、经济的同时,也保障了偶然性非均布荷载作用下的稳定性,还大幅度减小桁架结构的下挠。
1 工程概况
中国西部国际博览城(一期)项目位于天府新区秦皇寺中央商务区,建筑面积约57万m,分为5个展厅和1个多功能厅。建成后将成为中国西部最大的展览中心,并作为中国西部国际博览会永久会址及大型国际、国内会展举办场地。
本工程B,C展馆梭形桁架为空间双曲桁架,平面、正立面投影均为梭形,横截面为近似倒三角形:长81m,最大宽度4.3m,最大高度约16.16m(桁架最高点与最低点高差),截面最大高度约9.5m,单榀最重约75t,如图1所示。通过焊接支座球连接于柱顶滑动支座上,跨度63m,两侧各悬挑9m,B展馆最大安装高度31m,C展馆最大安装高度约42m。3根弦杆采用b299×16~中450×25钢管,直腹杆、水平系杆及跨外斜腹杆采用b180×8~中273×18钢管,跨内斜腹杆则采用24根预应力高强度钢拉杆,直径为60,80mm。
2 重难点分析
梭形桁架施工集合了梭形空间桁架施工和预应力钢拉杆施工的重难点,主要为以下几点。
高清PDF带书签《现代整流器技术——有源功率因数校正技术 》徐德鸿 等著 高清晰可复制文字版

前 言
大量的用电器首先将交流 50Hz 的市电电能转换成直流电能, 然后才加以使用。 这种将交流电转换成直流电的装置通常称为整流器, 也称为 AC⁃DC 电力电子变换器。 作为用电器与电网接口, AC⁃DC 电力电子变换器广泛应用于计算机、 通信、 照明、 家电、 特种电源、 电动机驱动、 不间断电源、 光伏和风力等新能源发电用变换器等场合。
传统 AC⁃DC 电力电子变换器由二极管或晶闸管整流电路构成, 产生大量的电力谐波, 造成电力环境的谐波污染和电能的浪费, 并影响电网安全运行, 成为电力公害。 为维护良好的电力环境, 许多国家和国际组织制定了限制电力谐波标准。 自20 世纪 90 年代起, 高性能 AC⁃DC 电力电子变换器的研究开发引起国内外广泛的关注, 出现了有源功率因数校正 (Power Factor Correction, PFC) 技术。 它采用现代电力电子器件, 如功率 MOSFET、 IGBT、 IGCT 等, 并结合脉宽调制 (PWM) 控制技术, 使得用电器仅从电网取用正弦波电流, 即用电器具有单位功率因数, 一般称这样的 AC⁃DC 电力电子变换器为有源功率因数校正变换器, 简称 PFC 变换器。 随着人们对电能质量和电力环境的意识的逐步增强, 有源功率因数校正技术将获得更加广泛的应用。
本书共分为 8 章。 第 1 章在讨论传统整流器对电网的谐波干扰和谐波危害的基础上, 介绍了谐波标准和电磁兼容标准, 简要介绍了两种谐波抑制原理, 即被动式抑制电力电子装置谐波的方法和有源功率因数校正技术, 重点介绍了功率因数校正电路的概念, 还简要说明了软开关功率因数校正电路的概念。 第 2 章介绍了电力电子变换电路基础, 包括基本变换电路及调制方式。 第 3 章介绍了单相有源功率因数校正电路原理及控制方法, 包括 CCM 单相 Boost 型功率因数校正电路、 CRM 单相Boost 型功率因数校正电路、 交错并联功率因数校正电路、 无桥型功率因数校正电路、 低频开关功率因数校正电路。 第 4 章介绍三相功率因数校正电路原理及控制方法, 包括单开关、 双开关、 三开关、 六开关三相功率因数校正电路。 第 5 章在分析三相三线和三相四线 PWM 整流器的数学模型的基础上, 介绍了相应的控制策略,还介绍了三相 PWM 整流器的电网锁相方法。 第 6 章介绍了三相电流型 PWM 整流器的工作原理, 给出了电流型整流器的数学模型、 PWM 控制技术, 还介绍了四种常用的电流型整流器的控制方法。 第 7 章介绍软开关功率因数校正技术, 包括单相、 三相软开关功率因数校正技术。 在三相软开关电路方面, 介绍了直流侧和交流
侧软开关电路。 第 8 章详细分析了有源箝位软开关功率因数校正电路, 主要包括复合有源箝位零电压开关 (ZVS) 单相 PFC 电路、 最小电压有源箝位 ZVS 单相 PFC电路、 复合有源箝位 ZVS 三相 PFC 电路和最小电压有源箝位 ZVS 三相 PFC 电路,还详细介绍了各种电路的工作原理、 谐振过程分析、 软开关实现条件分析和开关应力分析。
本书可作为电气工程与自动化专业、 电子信息工程专业的高年级本科生、 电气工程学科的研究生参考书, 也可作为从事开关电源、 变频器、 工业电源等电力电子装置开发、 设计工程技术人员的参考书。
徐德鸿制定了本书的章、 节目录和编写大纲, 并撰写了前言、 第 1 章、 第 3章、 第 4 章, 并负责全书的统稿。 李睿撰写了本书第 5 章、 第 7 章、 第 8 章。 刘昌金撰写了本书第 6 章, 林平撰写了本书第 2 章。
在本书的编写过程中, 得到柳绪丹、 马智远等的大力支持, 本书还引用了国内外许多专家、 学者的著作、 论文等文献, 在此向他们表示衷心的感谢。
由于作者水平有限、 所见资料有限, 书中难免有疏漏和不妥之处, 恳切希望读者批评指正。
作 者
内容索引:
电力电子新技术系列图书序言
前言
绪论1
第1章有源功率因数校正技术基础8
1.1整流电路及谐波…9
1.2谐波的危害10
1.3功率因数、谐波、电磁干扰及标准11
1.4谐波抑制方法…14
1.4.1被动式谐波抑制方法…14
1.4.2有原功率因数校正方法·15
1.5功率因数校正电路……17
1.5.1单相功率因数校正电路…17
1.5.2三相功率因数校正电路19
1.6软开关PF℃……20
1.6.1软开关的概念……20
1.6.2软开关PF℃电路23
1.7本章小结……27
参考文献…………28
第2章电力电子变换电路基础30
2.1DC-DC变换器…30
2.1.1降压型DC-DC变换器…30
2.1.2升压型DC-DC变换器…34
2.1.3升降压型DC-DC变换器…38
2.1.4隔离型变换器…42
2.2DC-AC变换器—逆变器…49
2.2.1单相逆变器49
2.2.2脉宽调制(PW)控制·51
2.2.3三相逆变器…53
2.2.4空间矢量调制(SVM)工作原理………55
2.3AC-DC变换器一功率因数校正电路56
2.3.1有源功率因数校正电路分类……56
2.3.2有源两级PC变换技术…56
2.3.3有源单级PFC变换技术…58
2.4本章小结……62
参考文献………62
第3章单相有源功率因数校正…63
3.1单相有原PF℃原理…63
3.1.1电阻负载模拟…63
3.1.2电力电子变换器与有源PFC…64
3.2CCM单相Boost型PFC变换器·68
3.2.1电路原理分析……69
3.2.2CCM单相Boost型PFC变换器的控制……74
3.3DCM单相Bost型PFC变换器·78
3.3.1CRM单相Boost型PFC变换器电路分析………81
3.3.2CRM单相Boost型PFC变换器的控制……85
3.4其他单相PFC变换技术…87
3.4.1无桥型P℉C变换电路……87
3.4.2低频开关PFC变换电路……87
3.4.3窗口控制PF℃变换电路…91
3.5本章小结…………93
参考文献…………93
第4章三相有源功率因数校正…96
4.1三相单开关Boost型PFC电路及控削………96
4.1.1工作原理
4.1.2三相单开关PF℃电路的控制…103
4.2三相六开关PF℃电路及控制·105
4.3其他三相PF℃电路…108
4.3.1三相双开关PF℃电路…108
4.3.2三相三开关三电平PF℃电路………109
4.3.3电流型三相PF℃电路…110
4.4本章小结……110
参考文献…111
第5章三相六开关电压型PWM整流器的控制……113
5.1三相三线PWM整流器原理分析………113
5.1.1三相三线PWM整流器的工作原理……113
5.1.2三相三线PWM整流器的空间矢量坐标系下的数学模型………125
5.2三相三线PWM整流器的电流控制………134
5.2.1三相三线PW整流器的间接电流控制…134
5.2.2三相三线PWM整流器的直接电流控荆……135
5.2.3基于同步旋转坐标系的三相三线PWM流器的直接电流控制…136
5.2.4考虑电网电压不平衡时的改进控制方法…141
5.3三相四线PWM整流器的数学模型和控制……153
5.3.1三相四线PWM整流器的数学模型……154
5.3.2三相四线PWM整流器的控制………163
5.4交流电源锁相环技术…171
5.4.1硬件锁相环……174
5.4.2软件锁相环…176
5.5本章小结……184
参考文献……184
第6章三相电流型PWM整流器…189
6.1三相电流型PWM整流器原理·189
6.1.1三相电流型整流器的工作原理……189
6.1.2abc静止坐标系下的三相电流型PWM整流器的数学模型……192
6.1.3dq旋转坐标系下三相电流型PWM整流器的数学模型……194
6.1.4稳态分析…196
6.1.5三相电流型PWM整流器的交流小信号模型…198
6.2三相电流型PWM整流器的调制技术……199
6.2.1电流型SPWM驱动信号的分配原理……199
6.2.2电流型PWM整流器的空间矢量调制(SVM)技术…200
6.3三相电流型PWM整流器的控制……203
6.3.1abc静止坐标系下的间接电流控制原理…203
6.3.2ac静止坐标系下的直接电流控制原理…205
6.3.3dg旋转坐标系下的直接电流控制原理………209
6.3.4基于调制比和相位角的电流型整流器控制原理…211
6.4本章小结……214
参考文献……214
第7章软开关有源功率因数校正技术…216
7.1PF℃软开关技术的意义…216
7.2软开关单相功率因数校正器…217
7.2.1几种常见的单相软开关PFC变换器拓扑…219
7.2.2复合有源箝位ZVS单相PF℃变换器………230
7.2.3最小电压有源箝位ZVS单相PF℃变换器…233
7.3软开关三相PF℃变换器……234
7.3.1几种常见的三相软开关PC变换器拓扑……234
7.3.2复合有源箝位ZVS三相PFC变换器…244
7.3.3最小电压有源箝位ZVS三相P℃变换器……246
7.4本章小结………247
参考文献………247
第8章ZVS有源箝位软开关功率因数校正器…251
8.1复合有源箝位ZVS单相Bo0st型PF℃变换器……25引
8.1.1复合有源箝位Boost型PFC变换器工作原理分析……252
8.1.2复合有源箝位Boost型PFC变换器的谐振过程分析…255
8.2最小电压有源箝位Boost型PFC变换器……261
8.2.1最小电压有源箝位Boost型PFC变换器工作原理分析………262
8.2.2最小电压有源箝位Boost型PFC变换器的指振过程分析………265
8.2.3最小电压有源箝位Boost型PF℃变换器的稳态分析…268
8.3复合有源箝位ZVS三相Boost型P℉℃变换器…271
8.3.1改进的复合有源箝位ZVS三相BosL型PFC变换器空间矢量周制方法……273
8.3.2复合有源箝位ZVS三相Boost型PF℃变换器理论分析…277
8.4最小电压有源箝位ZVS三相Bos型PFC变换器……290
8.5本章小结………293
参考文献…………293
空间弯扭箱形构件大跨度单层筒壳安装技术

1 工程概况
天津西站中央站房屋盖结构为空间弯扭箱形截面构件交叉形成的大跨度联方网格筒壳结构。筒壳屋盖结构南北向长394.06m,顺轨向跨度为114m,矢高46m,矢跨比约为1:3。拱脚处标高为10.00m,拱顶最高点处标高为56.40。构件外形呈圆弧,截面由拱脚处☐3800×1200×20×25渐变至拱顶处□1000×2200×20×20(见图1)。
2 吊装方案选择
项目开工后经比选,采用基于重型吊装设备运行路线合理规划、荷载有效传递,充分利用结构竖向构件承载力的分层、分段吊装施工方案。其优点为:①大大减少临时支撑工装用量,提高作业效率,降低
空间网格结构相贯节点全熔透区域焊缝检测技术

1 工程概况
广州宏城广场综合体天幕采用单层网壳结构,主要由竖向支承与单层网壳2部分组成。竖向支承由树形柱、多脚支承、落地桁架3部分组成,竖向支承与网壳通过销轴连接,与下部基础采用俦钢球铰支座连接牢靠。
钢结构天幕共由5块单层网壳构成,局部区域网壳有重叠,重叠区域高差约800mm,在高差范围内通过设置斜腹杆做成类似平面桁架的形式进行上下层网壳连接。网壳构成如图1所示,重叠区域连接构造如图2所示。
单层网壳由若干个菱形网格构成,网格尺寸约2m×2m,天幕中间区域网格内角在75°左右,各网格形状基本一致,偏差较小。边缘区域收边导致杆件间夹角离散性较大,在15°~150°。网壳杆件采用圆管截面,圆管外径统一为194mm,壁厚分6,12,25mm3种规格,其中网壳之间连接腹杆采用中89×8圆管,圆管材质均为Q345B。圆管之间通过相贯节点部分熔透焊缝连接。
2 圆管相贯节点焊缝质量要求
一般圆管相贯焊缝应沿全周连续焊接并平滑过渡。支管壁厚≤6mm时可采用全周角焊缝。支管壁厚>6mm的相贯节点焊缝,相贯线焊缝根据主支管夹角Φ和局部两面角业(圆管外壁间的夹角)的范围分为全熔透区域、部分熔透区域和角焊缝区域,如表1所示。局部两面角业<60°时,焊缝计算厚度应考虑一定折减,折减值如表2所示。相贯节点分区及主支管夹角中和局部两面角业如图3,4所示。其中,tin为较薄杆件壁厚,WP为工作点。
空间效应在非对称基坑中的应用

0 引言
基坑的空间效应是指深基坑是一个具有长宽、高的三维空间结构四,其变形受力同土体的性质、基坑的形状尺寸、围护结构的列度等有关,是一个复杂的空间三维受力问题[2。空间效应的表现形式主要是坑角效应,包括阴角效应和阳角效应。影响空间效应的参数主要是基坑开挖面积、深度、支撑间距、方开挖分层厚度、分块面积及支撑和土方开挖施工顺序[3)。非对称基坑是指几何尺寸、受力分布上不对称,包括土体开挖顺序、坑外荷载分布、围护结构布置及水文地质条件等方面4。随着社会经济的发展,周边建筑物、地下管线及地形条件等对基坑的限制越来越多,相应的基坑对环境保护的要求也就很高,因此往往被设计成尺寸、土体开挖及围护结构非对称的形式,增加了施工的技术难度。本文以厦门市某非对称基坑工程的施工为例,介绍了存在阳角的非对称基坑中空间效应的影响及应用,为类似工程提供借鉴。
1 工程概况
厦门市湖东综合项目位于厦门市湖东路,地上为15层钢筋混凝土框架结构,地下是3层地下室。基坑平面总体呈L形,其中最长边为108m,总面积约7084m2,开挖深度14m左右,基坑支护结构采用排桩加2道钢筋混凝土内支撑的结构。如图1所示,将基坑分为A区和B区,为了施工方便,又将A
空间预张力结构施工误差及敏感性分析

0 引言
已有理论分析及试验研究表明,精确控制构件原长并按原长进行组装,预张力结构将能达到理想设计状态(形状和内力),与具体施工方法和施工过程无关。预张力结构施工阶段多、工况复杂、影响参数众多,不可避免地存在各种误差,从而造成索内力等实际参数与理想设计值存在一定偏差。对于预张力结构尤其是群索预张力结构,如果能通过精确控制对所有拉索建立预张力,那么体系亦可建立理想的整体预张力分布,但由于施工条件限制,不可能张拉所有拉索,只能根据实际情况选择部分拉索作为主动张拉索,其余构件先按照设计长度组装,然后根据力的平衡和变形协调条件建立预张力。但由于非主动索存在包括索长误差在内的各种误差导致体系无法建立预期的预张力分布及初始形状,实际工程中普遍存在索内力偏差,进而在一定程度上改变了结构的力学性能。
针对预张力结构施工过程中普遍存在的施工误差,讨论分析各种误差特点及控制范围,进一步
空心薄壁墩辊模法施工工艺改进方法

1 工程概况
荣乌高速LSG-19标雁宿崖大桥位于浃源县雁宿崖村西北,桥梁设计中心桩号为K92+989.5,交角90°,起点桩号:K92+798.0,终点桩号:K93+331,全桥总长533m,本桥上部结构共分4联,跨径布置为(2×30)m+(68+120+68)m+(3×30)m+(4×30)m,第1,3,4联为引桥,第1联为30m标准跨径先简支后桥面连续T梁,第3,4联为30m标准跨径先简支后结构连续T梁:第2联为主桥,采用(68+120+68)m预应力混凝土连续刚构:下部结构桥墩采用空心薄壁墩和双柱墩,桥台采用重力式U台,扩大基础。本桥3,4,5,6,7号墩为空心薄壁墩,雁宿崖大桥效果如图1所示。
2 空心薄壁墩辊模施工工艺原理
2.1自动液压辊模系统的组成
自动液压辊模系统主要由4大系统组成:钢结构系统、自动液压提升系统、电气控制系统和安全、防护系统。
1)钢结构系统由上护栏、模板架平台、下操作平台3部分组成,如图2所示。
2)自动液压系统自动液压系统由1台7.5kW液压泵提供动力,设定工作压力为20MPa,通过电磁溢流阀旋钮可以调整压力大小。本系统通过液压阀块内部油路分配液压油走向,电磁阀控制阀体至油缸间液压胶管管道内液压油的充油加压和回油泄压。液压系统内通过设置同步阀保证4