变形分析与控制

（一）核心筒整体变形控制

在高层钢框架—钢筋混凝土核心筒混合结构中,由于框—筒竖向构件的材料不同、应力不同以及混凝土的收缩和徐变、施工安装的时间差、结构不同部位的温度差等影响, 将导致竖向构件之间的竖向变形差异, 其中钢构件的压缩大于混凝土构件的压缩。由于同一结构中不同竖向构件的材料特性及应力水平的差异，将导致这种混合体系产生显著的竖向变形差。根据国内外多个工程实测表明：若不包括温度变形，钢筋混凝土柱的弹性变形和徐变、收缩变形之和大约每400m高度可达100mm，徐变和收缩变形之和约为弹性变形的两倍。这些与时间和环境相关的变形将使结构随时间发生显著的内力重分布，也会给非结构构件带来不利影响，还可能影响设备的安装和使用。

为了能尽可能的控制核心筒的整体变形，我们应对各种变形的原因进行分析，找出对应的解决措施。

1、混凝土结构徐变

混凝土在持续荷载作用下会发生徐变变形，徐变的存在会使混凝土结构的强度降低，缩短其使用寿命。混凝土是一种主要用于承受压力的脆性材料，其抗压强度远远高于抗拉强度。混凝土生产徐变的原因，一般认为是由于在长期荷载作用下，水泥石中的凝胶体产生粘性流动，向毛细管内迁移，或者凝胶体中的吸附水或结晶水向内部毛细孔迁移渗透所致。从水泥凝结硬化过程可知，随着水泥的逐渐水化，新的凝胶体逐渐填充毛细孔，使毛细孔的相对体积逐渐减小。在荷载初期或硬化初期，由于未填满的毛细孔较多，凝胶体的迁移较容易，故徐变增长较快。以后由于内部移动和水化的进展，毛细孔逐渐减小，徐变速度愈来愈慢。

徐变是混凝土这种粘弹性材料的重要性质之一。通常对于混凝土结构会因为徐变而使得变形不断增大 ,或者带来预应力损失 ,人们十分熟悉。但是另一方面,徐变会使混凝土的温度或其他收缩变形受约束时产生的应力得到松弛。事实上 ,长期以来结构混凝土因为各种收缩变形受约束而并未引起广泛开裂的重要原因,是早期强度增长较缓慢的混凝土徐变松弛作用显著的结果。以一组数据来说明徐变的作用[1 ]:设混凝土达到温峰后下降幅度为 3 0℃ ,其弹性模为 3 0ＧＰａ,线胀系数 1 0× 1 0 -6,如果不存在徐变 ,则引起的拉应力可高达 9ＭＰａ ,显然任何普通混凝土都无法承受这样大的应力而产生开裂,由此可见徐变的影响之大。徐变与混凝土强度通常是反向发展的，使普通混凝土原来具备开裂后的自愈能力完全丧失 ,因此一旦混凝土开裂就无法再愈合 ,而且在外界荷载与环境条件 (包括干湿、冷热循环 )作用下继续收缩,使裂缝会进一步连通和扩展。

1.1、徐变产生的机理分析

徐变是指在固定应力或荷载作用下，应变随时间的增长而继续不断发展的一种现象。它是一个复杂的物理和化学过程，将其主要机理分为:

1）在应力作用下、在吸附水层的润滑作用下，水泥胶凝体的滑动或剪切所产生的水泥石的粘稠变形。

2）在应力作用下，山于吸附水层的渗流或层间水转移而导致的紧缩。

3）由于水泥胶凝体对骨架(由骨料和胶体结晶组成)弹性变形的约束作用所引起的滞后弹性变形。

4）由于局部破裂(在应力作用下发生微裂及结晶破坏)以及重新结晶与新的联结而产生的永久变形

1.2、混凝土徐变的影响因素

混凝土的徐变和许多因素有关。水灰比较小或混凝土在水中养护时，同龄期的水泥石中未填满的孔隙较少，故徐变较小。水灰比相同的混凝土，水泥用量愈多，即水泥石相对含量愈大，其徐变愈大。混凝土所用集料弹性模量较大时，徐变较小。此外，徐变与混凝土的弹性模量也有密切关系。一般弹性模量大者，徐变小。混凝土徐变还与集料级配、粗集料最大粒径、养护条件、受荷应力种类、温度等因素有关。根据混凝土徐变的机理，可得出影响混凝土徐变的主要因素:

徐变与混凝土强度通常是反向发展的，使普通混凝土原来具备开裂后的自愈能力完全丧失 ,因此一旦混凝土开裂就无法再愈合 ,而且在外界荷载与环境条件 (包括干湿、冷热循环 )作用下继续收缩 ,使裂缝会进一步连通和扩展。国内水泥这些年来的变化 ,也促使混凝土的徐变能力发生了同样的演变。

徐变变形规律

(1)当应力水平相对较低时(如图)，在持续荷载作用下，其变形虽然随着时间的增加而有所增长，但增长速度缓慢，试件在持续荷载作用下历时一个月而未破坏．这可能是由于存在某一应力水平(长期强度)，当持续荷载在这一应力水平以下时，构件不会发生徐变破坏。

应力水平为70％时徐变变形曲线

(2)当在较高应力水平时(如图)，其变形随时间的增加不断增长，直至构件发生徐变破坏．这类徐变曲线一般可以分为3个阶段：在第1阶段，徐变速率随时间的增长逐渐减小，该阶段是混凝土由瞬时弹性阶段向徐变变形转化的过渡阶段，称为徐变减速阶段；在第2阶段，徐变速率随时间的增加变化很小，徐变曲线接近直线，称之为稳定徐变阶段，混凝土内部的微裂缝在该阶段开始萌生与扩展；到了第3阶段，微裂缝得到进一步扩展并贯通为宏观裂纹，该阶段中的徐变速率随时间的增加不断增大，并最终导致材料破坏，称之为徐变加速阶段。

应力水平为85％时徐变变形曲线

混凝土的收缩和徐变密不可分，两者同时对结构的长期变形产生影响，不能把两者完全孤立开。收缩和徐变作用机理不同，收缩是不依赖于荷载的一种变形，而徐变是依赖于荷载的一种变形，此收缩和徐变要根据其影响机制正确对待。混凝土的收缩和徐变对钢筋混凝土结构的变形影响较大，尤其是收缩会引起比较大的附加变形。

收缩量(X10 )

（月）

混凝土结构收缩曲线图

2、风载影响

本工程塔体高度将达+432米，受到风力、日照、温差等多种动态作用的影响，核心筒顶部处于偏摆运动状态。根据类似工程的监测研究表明，塔心在一个白天的位移轨迹，是一个未闭合的近似椭圆形，预测广州西塔核心筒顶部施工期间的摆幅可能会大于15厘米。其中越到顶部，风力对结构的影响越大。

高层建筑的主要荷载为水平荷载，风荷载是建筑的设计荷载之一,也是高层建筑,高耸建筑的主要荷载之一。风速的脉动以及横向风涡流的频繁将引起结构顺向风和横向风振动，甚至产生扭转耦合振动，失稳，弛振及颤振。当结构的自振周期与风振周期接近一致时，有可能使建筑倒塌。历史上因为风振造成的工程结构坍塌事故实有发生。美国塔科马港湾上的第一座塔科马桥就是在竣工四个月后的1940年11月7日毁于68千米/小时的风振。同地震作用相比，风力作用极其频繁且持续时间比较长，因此风力的影响比地震大的多。高层建筑对风的动力作用比较敏感，建筑物越柔，自振周期越长，风的动力作用也就越显著。如果在强风作用下产生过大的水平位移和振幅，会使建筑物产生一定的损害或者由于风振引起构件的疲劳破坏。为了使高层建筑在风力作用下不会发生倒塌，结构开裂和过大的残余变形，就必须研究高层建筑在风振作用下的变形情况，进而采取合理的风振控制措施。因此研究风对工程结构的作用规律具有重要的现实意义。高层建筑风振变形的研究主要是研究风振对高层建筑物倾斜，水平位移，竖向变形，不同层面间的扭转变形。风振测量的方法，常用的是风洞模拟法和现场直接测量法。为了掌握风振作用下高层建筑物的竖向变形和不同层面的扭转变形，我们可以采用现场直接测量的方法，根据试验获取的数据进行分析，可以对高层建筑在风振作用下的变形规律进行初步的总结，并且在有条件的情况下，建立相应的数学模型，定性定量地分析风振对高层建筑产生的影响。

受风载影响，西塔外筒钢结构和核心筒部分摆动比较大，为了尽量减少风载对筒体结构变形的影响，我们每12层设置一个测量转化层，并且定周期复核，防止误差累积。具体操作步骤参见工程测量部分主塔楼垂直度控制部分。通过精确的定位，完全可以将风载的影响控制在容许范围内。

3、日照影响

由于日照的影响，混凝土构件和钢构件背面和正面受到的阳光照射不一样，产生的温差导致构件发生变形。温度变化时，若结构中的构件变形受到约束，那么构件的膨胀、收缩不能自由发生，结构构件就有内力，称为温度内力。对于一般的低层建筑物．温度变形和温度内力很小，可忽略。但随着建筑物高度增高、温度内力也越来越大。日照变形观测应在高耸建筑物或单柱（独立高柱）受强阳光照射或辐射的过程中进行，应测定建筑物或单柱上部由于向阳面与背阳面温差引起的偏移量及其变化规律。日照变形观测可根据不同观测条件与要求选用下列方法：

1 当建筑物内部具有竖向通视条件时，应采用激光铅直仪观测法。在测站点上可安置激光铅直仪或激光经纬仪，在观测点上安置接收靶。每次观测，可从接收靶读取或量出顶部观测点的水平位移值和位移方向，亦可借助附于接收靶上的标示光点设施，直接获得各次观测的激光中心轨迹图，然后反转其方向即为实测日照变形曲线图。

2 从建筑物外部观测时，可采用测角前方交会法或方向差交会法。对于单柱的观测，按不同量测条件，可选用经纬仪投点法、测顶部观测点与底部观测点之间的夹角法或极坐标法。按上述方法观测时，从两个测站对观测点的观测应同步进行。所测顶部的水平位移量与位移方向，应以首次测算的观测点坐标值或顶部观测点相对底部观测点的水平位移值作为初始值，与其他各次观测的结果相比较后计算求取。

一般来说，受日照温差影响，晚上日落以后到早上日出以前，向阳面与背阳面温差较小，引起的变形偏位也就比较小，早上10点以后至下午4点以前，由于内外温差较大，核心筒部位变形偏位较大，具体影响曲线如下图：

塔楼顶部受日照影响变形曲线

注： 1 图中顺序号为观测次数编号，括号内数字为时间；

2 曲线图由激光铅直仪直接测出的激光中心轨迹反转而成。

为了减小日照对建筑变形的影响，我们选在0：00～8点之间进行控制测量和投点工作，以尽量减少日照变形对施工的影响和轴线偏差的影响。

4、竖向变形差的解决方案

对于超高层结构的竖向变形差异问题，可以从材料和结构两个方面来拟定解决方案。从问题的本质来讲，控制徐变与收缩应首先从混凝土材料本身着手，调整混凝土的组成材料及配合比，采用合理的养护方法，尽量减小混凝土的徐变和收缩：

（1）降低混凝土中水泥在水化过程中的水化热，提高混凝土和易性，减少水灰比，增加混凝土的密实性和提高混凝土抗拉强度，减少混凝土在施工过程中由于温差过大产生膨胀与收缩应力。

（2）延长混凝土初凝及终凝时间，因为水泥在水化的总发热量是个常数，延长升温与降温时间，不致于使温度梯度产生峰值，使膨胀与收缩的应力达到最高值，裂缝迅速加大。

（3）合理选用混凝土粗细骨料，水灰比，掺适量微膨胀剂，缓凝剂，使结构产生自应力，来提高混凝土的抗拉能力，减少由于热胀冷缩产生结构裂缝及提高抗渗能力。

（4）加强混凝土的养护，采取有效表层保温，保湿措施，使外界气温与混凝土表面温差不宜过大，散热过快，并保持足够水份，使混凝土水化与凝固更完善，减少温度梯度，膨胀与收缩更均匀。（5）严格控制水灰比，水是影响混凝土收缩主要因素，因混凝土中水份大部分蒸发引起混凝土内部形成很多毛细孔，降低混凝土抗拉强度、收缩变形也同时发生，因此采用减水剂、减少水灰比，改善混凝土和易性，从而提高混凝土的抗拉强度，减小混凝土徐变和收缩量。

施工过程中的控制方法也可分之为两类，一类可称为被动适应方法，另一类可称为主动补偿方法。被动方法是先施工徐变量较大的构件，待这些构件完成大部分徐变后再施工与之相连、相邻的构件。以本工程采用的核芯筒_外钢框架体系为例，混凝土芯筒常采用滑模施工，芯筒施工超前周边钢框架的安装和楼盖体系的施工。一般超前的进度为& ’ $& 层。超前进度的多少应考虑施工工期和施工操作面的要求，同时考虑到使芯筒混凝土“提前”完成大部分的徐变。如果为了提高施工的整体进度缩短芯筒与周边钢框架之间时间差，可以采用主动补偿方法。所谓补偿是指周边钢结构柱在下料时考虑到由于弹性压缩及混凝土徐变而产生的竖向变形差，以若干层为一段调整柱的长度，使各层的竖向变形差控制在很小的范围内，不至于给结构造成太大影响。当然，被动方法和主动方法在施工中可以同时使用。

4.1 被动适应

被动方法是先施工徐变量较大的构件，待这些构件完成大部分徐变后再施工与之相连、相邻的构件。以本工程采用的核芯筒_外钢框架体系为例，混凝土核芯筒常采用滑模施工，芯筒施工超前周边钢框架的安装和楼盖体系的施工。一般超前的进度为5－15层。超前进度的多少应考虑施工工期和施工操作面的要求，同时考虑到使芯筒混凝土“提前”完成大部分的徐变。从问题的本质来讲，控制徐变与收缩应首先从混凝土材料本身着手，调整混凝土的组成材料及配合比，采用合理的养护方法，尽量减小混凝土的徐变和收缩。一般认为，混凝土结硬过程中特别是结硬初期，水泥水化凝结作用引起体积的凝缩，以及混凝土内游离水分蒸发逸散引起的干缩，是产生收缩变形的主要原因。注意养护，在湿度大、温度高的环境中结硬则收缩小；体表比直接涉及混凝土中水分蒸发的速度，体表比比值大，水分蒸发慢，收缩小；密实的混凝土收缩小；水泥用量多、水灰比大、收缩就大；用强度高的水泥制成的混凝土收缩较大；骨料的弹性模量高、粒径大，所占体积比大，收缩小。当钢筋混凝土筒体先于钢框架施工时，应考虑施工阶段钢筋混凝土筒体在风力及其他荷载作用下的不利受力状态，型钢混凝土构件应验算在浇筑混凝土之前钢框架在施工荷载及可能的风载作用下的承载力、稳定及位移，并据此确定钢框架安装与浇筑混凝土楼层的间隔层数。混凝土在硬化后和使用过程中，受各种因素影响而产生变形，主要有化学收缩、干湿变形、温度变形和荷载作用下的变形等，这些都是使混凝土产生裂缝的重要原因，直接影响混凝土的强度和耐久性。

4.2 主动补偿

为了提高施工的整体进度缩短芯筒与周边钢框架之间时间差，可以采用主动补偿方法。所谓补偿是指周边钢结构柱在下料时考虑到由于弹性压缩及混凝土徐变而产生的竖向变形差，以若干层为一段调整柱的长度，使各层的竖向变形差控制在很小的范围内，不至于给结构造成太大影响。此外设计者应从结构构造方面来解决竖向变形差异问题，可选择以下方案：

1) 抗为提高侧向刚度，减少水平位移，在某些超高层结构中常设置刚臂（加强层）。由于刚臂具有很大的刚度，在设计时可考虑由它来承担竖向变形差产生的内力，充分地利用了刚臂对结构水平及竖向特性的贡献。

2) 放在结构合适的位置设置柔性节点以适应结构的竖向变形差。设计者可利用这些关键位置的少量柔性连接来“释放”由于混凝土徐变收缩所引起的次应力和次弯矩。承重构件与非承重构件之间的柔性连接可避免承重构件将次应力传给非承重构件。在巨型结构体系中，二级承重构件可通过特殊的节点构造将竖向变形差的影响限制在5--7层，这5--7层可看作一节，每节之间可以在竖向自由伸缩。设计这种仅限制水平位移而不限制竖向位移的节点构造是关键。

3)先放后抗在水平构件与竖向构件的某些连接部位设置后浇带。如在芯筒周圈与楼板的连接处设后浇带，从而有效地减少了在楼板中引起次应力。

4)防对钢筋混凝土结构建筑，调整竖向构件的配筋率、面积体积比、应力强度比，使各竖向构件的徐变、收缩特性基本一致，从而减小竖向变形差。

至于采用哪种设计对策来抵抗或适应变形差，应综合考虑结构的力学性能和经济性。此外，拟定合理的施工方案，严格安排竖向结构构件的施工顺序和施工时间差，对控制结构的竖向变形差异也是非常有效的。当然，被动方法和主动方法在施工中可以同时使用。控制结构竖向变形应从设计、施工、监测三方面结合起来进行。施工前，应尽早确定混凝土的配合比及施工方案，以便对实际配合比的混凝土进行试验，并不断修正混凝土徐变和收缩变形的估算结果。施工过程中宜进行实时监测，对混凝土徐变和收缩的预测值不断进行修正，从而提出处理该变形的施工建议，形成“设计—预测—施工—监测—修正—施工”的控制模式。

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焊接变形的分析与控制

焊接变形的分析与控制 随着我国钢结构产业的高速发展，焊接技术在钢结构工程中得到大量的应用，焊接工件尤其是厚板件的变形现象也成为人们密切关注的焦点。 在焊接过程中，焊接残余应力和焊接变形会严重影响制造过程、焊接结构的使用性能、焊接接头的抗脆断能力、疲惫强度、抗应力腐蚀开裂和高温蠕变开裂能力。焊接变形在制造过程中也会危及外形与公差尺寸、接头安装偏差且增加坡口间隙，使制造过程更加困难，当出现题目时还需采取一些费时耗资的附加工序来进行弥补，不仅增加本钱，还可能出现由此工序带来的其他不利因素。因此，要得到高质量的焊接结构必须对这些现象严格控制。焊接应力分析 熔化焊接时，被焊金属在热源作用下发生局部加热和熔化，材料的力学性能也会发生明显的变化，而焊接热过程也直接决定了焊缝和热影响区焊后的显微组织、残余应力与变形大小，所以焊接热过程的正确计算和测定是焊接应力和变形分析的条件。因此在焊接过程的模拟研究中，只考虑温度场对应力场的影响，而忽略应力场对温度场的作用。同时，非线性、瞬时作用以及温度相关性效应等也会妨碍正确描述在各种情况下产生的残余应力，并使同一系统化的工作很难完成。为使其简单化，实际中常用焊接性的概念作为一种分类系统，将焊接分解为热力学、力学和显微结构等过程，从而降低了焊接性各种现象的复杂性。图1所示的工艺基础将焊接性分解为温度场、应力和变形场以及显微组织状态场。这种分解针对焊接残余应力和焊接变形的数值分析处理很有价值。 在狭义上，焊接性又可理解成所要求的强度性能。影响强度性能的主要因素又包括化学成分、相变显微组织、焊接温度循环、焊后热处理、构件外形、负载条件以及氢含量等。因此可将图1扩展成图2以夸大相变行为的影响。其中，图1和图2中的箭头表示相互影响，实箭头表示强烈的影响，虚箭头表示较弱的影响。显微组织的转变不仅决定于材料的化学成分，也决定于其受热过程（特别是与焊接有关的过程），特别是它在焊接接头的热影响区和熔化区的影响更加引人留意。

软土基坑变形全过程控制方法

软土基坑变形全过程控制方法 【摘要】引对基坑变形的发生、传递、最终影响三个环节，提出了对蛮形进行全过程综合控制治理的概念，将基坑变形控制分为变形的源头控制、变形传递过程控制、保护目标变形的个别控制与治理三个部分，结合时空效应施工法和开发的新型工艺，建立了软土基坑全过程变形控制方法。【关键词】软土基坑全过程变形控制注浆1前言 在多年的城市软土地下工程实践中，工程技术人员和研究人员已经认识到，软土基坑设计预测和实际施工结果之间常有巨大差异，保守的设计和昂贵的加固措施并不一定能保证基坑周围岩土环境的变形要求。本文结合多年的工程实践经验，针对基坑变形的发生、传递、最终影响的各个环节，提出了对变形进行全过程综合控制治理的理念，将地下工程变形控制分为变形的源头控制、变形传递过程控制、保护目标变形的个别控制与治理三个阶段。以深基坑工程为例，在此全过程控制理念的指导下结合基坑工程时空效应施工法、微变形调整手段和远程监控管理方法，形成一套完整的地下工程微变形控制方法体系，并成功地应用于上海的地铁建设和其他的市政工程中，取得了巨大的经济和社会效益。

2基坑变形全过程控制理论 基坑变形系统是由三个元素构成的：变形来源、传播途径和保护对象。基坑开挖卸载引起围护结构向基坑内的变形，围护结构的变形引起其后面的土体位移以填充由于围护结构变形而出现的土体损失，并逐渐向离基坑更远处的土体传递，在一定时间内传递到地面和建筑物处引起地面以及建筑物的沉降。基坑开挖引起的岩土环境问题可以用一个直观的流程图来表示，如图1所示。 图1基坑变形系统示意图 这里将基坑支护结构、土体、坑外重要保护对象三者看成是类似于传染源、传播媒介、传染对象的一个有机系统。基坑周围环境保护的目的就是控制基坑变形的影响，保护基坑周围的重要建构筑物。从这个系统的传播机理可知，切断其中的任何一个环节都能有效地控制变形的发展，从而实现岩土工程环境保护的目的。基坑变形全过程控制理论就是基于对这个变形系统的认识，提出从全方位对基坑变形进行控制，进而最终有效地解决基坑变形。基坑变形全过程控制方

热处理变形控制及校正方法在实际生产中的应用

内容提要 在热处理过程中，工件变形是一种不可避免的现象。变形量保持在一定的要求范围内不影响工件的使用，但变形过大、以至于超出公差要求范围则工件报废，不能使用，造成浪费。 本文通过对多年实际操作经验的总结，从理论上阐述了工件热处理产生变形的原因，并联系生产实际，介绍了在热处理各个环节中产生变形的因素并极具针对性的介绍了控制各种产生变形的因素，诸如：分级淬火、等温淬火、预冷淬火等热处理控制变形方法及其他确实有效的变形控制方法。并以实际生产中的产品为例，对比证明了相关控制并减小热处理变形的方法。以及实际生产过程中，在产生较大变形的情况下，针对不同的产品特性所采取的校型方法。

1、热处理变形产生的原理及危害 工件淬火中引起的变形（宏观或微观）是操作中一种常见庛病，碳素钢薄板类工件在淬火前采用综合工艺可以在不同程度控制变形，对于模具钢、高速钢、量具钢可以结合分级淬火、等温淬火、预冷淬火减小变形量。 热处理的各个环节，都存在导致产生变形的因素。物体的“热胀冷缩”是众所周知的一种现象，钢材同样也是如此，淬火时当高温工件放入淬火冷却剂时，遇冷工件必然会产生收缩。工件截面上各部分的冷却是有先后的，因此各部分发生收缩也就有了先后，工件表面先冷却、先发生收缩，工件中心后冷却，还没有发生收缩。这样表面的收缩就必然要受到中心部分的牵制。这种由于工件表里热胀冷缩的不一致（即有温差）而造成的内应力称热应力。钢在淬火冷却过程中还要发生奥氏体向马氏体组织的转变过程，由于奥氏体的比容较马氏体小得多，所以在奥氏体向马氏体转变的同时，也就伴随着发生体积的膨胀。由于工件截面上各部分的冷却速度不一致，因此发生组织的转变和体积的膨胀也就不一致。工件表面先冷到Ms点，先发生转变和膨胀，而此时中心部分却尚未（或正在）开始发生转变和膨胀，这样表面的体积必然要受到中心部分的约束。这种由于工件表里组织转变的不一致而造成的内应力称组织应力。对每一个淬火工件来讲，既有热应力，又有组织应力，问题在于这两种应力综合的结果如何。当这两种应力的综合结果超过了钢材的屈服强度（δs）时，则引起变形，当这两种内应力综合的结果超过了钢材的强度极限（δb）时，则将引起钢材发生开裂的危险。 2、变形的控制方法 2.1 热处理过程中控制变形的方法 2.1.1 加热控制法 2.1.1.1 对于形状复杂的重要零件及薄板件或工具，可在加热淬火前进行一次或两次预热，这样可以减少工件表里的温差所造成的热应力。 2.1.1.2 在保证硬度的前提下选正常淬火温度下限和采用冷却能力较为缓慢的淬火冷却剂。

隧洞大塌方与软岩变形处理

洞松水电站引水隧洞 软岩变形及大塌方处理 刘学宗（中铁十八局洞松水电站项目部） 【摘要】本文介绍洞松水电站引水隧洞开挖支护施工中，针对软岩变形及隧洞大塌方采取的一系列施工措施，特别是锚筋束工艺及超前大管棚结合回填、固结灌浆工艺等，确保了工程质量和施工安全。 1 概述 1.1工程概况 洞松水电站位于甘孜藏族自治州乡城县硕曲河中下游的香巴拉镇、尼斯乡及洞松乡境内，为引水式电站，装机容量180MW（3×60MW），设计引用流量102.3m3/s，额定水头197m，引水隧洞为有压洞，全长17862.31m，设计底坡i=3.65‰，开挖为马蹄形断面，永久衬砌为C25钢筋混凝土圆形断面衬砌，过流面半径为R=3.14m。 该工程引水隧洞6#、7#施工支洞对应的主洞（S12+078.25～S16+978.25）段由中铁十八局集团公司承建，总工期为2 年。 1.2引水隧洞工程地质条件 该段引水隧洞垂直埋深380～490m，侧向水平埋深大于200m，围岩为图姆沟组地层，为新鲜泥质板岩、砂质板岩夹炭质板岩，以中硬～软质岩为主，呈极薄～中厚层状，层面裂隙、构造裂隙发育，岩层走向与洞轴线呈小角度相交（7#洞及6#洞下游交角<20°，6#洞上游交角<10°），地下水活动弱，围岩属不稳定围岩，顶拱及边墙发生垮塌的机率较大，截止2011年6月10日本标段已开挖的隧洞围岩分类详见表1-1。

1.3主要施工方案 本标段控制洞段为S12+078.25～S16+978.25，共分四个作业面同时施工，6#施工支洞上游控制洞段为S12+078.25～S13+744.74,洞长1666.4m ，6#洞下游控制洞段为S13+744.74～S14+768.6，洞长1023.86m；7#上游控制洞段为S14+768.6～S15+828.07，洞长1059.47m，7#洞下游控制洞段为S15+828.07～SS16+978.25，洞长1150.18m。 表1-1已开挖隧洞围岩分类情况 洞松C标已开挖围岩统计表 隧洞开挖采取全断面钻爆，光面爆破开挖，装载机装渣，自缷汽车出渣，小型挖掘机配合，视围岩情况，循环进尺为0.8～1.8m，本标已开挖隧洞围岩无III类围岩，IV1类围岩支护方式为边顶拱3～4.5m系统锚杆挂钢筋网结合喷砼支护，IV2类围岩采取I16工字钢拱架间距1.0～1.2m结合锚

变形监测方案

绿园污水处理厂 顶管施工基坑监测方案 编制: 审核: 审定: 二0一五年七月

目录 1.项目概述 (2) 1.1概况 (2) 1.2监测项目 (2) 2.第三方监测原则及技术规程 (2) 2.1监测原则及目的 (2) 2.2技术规程 (2) 3.监测实施程序 (3) 4.监测实施 (3) 4.1基坑围护结构顶部沉降监测 (3) 4.1.1水准控制网的设置 (3) 4.1.2监测点的埋设原则 (5) 4.1.3监测点的安设方法 (5) 4.1.4监测方法及精度控制 (6) 4.1.5沉降观测数据分析及成果表述 (7) 4.2基坑围护结构顶部水平位移监测 (7) 4.2.1水位位移监测控制网的布设形式 (7) 4.2.2水平位移监测控制网布设原则 (8) 4.2.3水平位移测点布置原则 (8) 4.2.4水平位移测点的埋设技术要求 (8) 4.2.5观测技术方法及精度控制 (9) 4.2.6观测数据分析及成果概述 (12) 4.3基坑自身监测频率 (13) 5报警的处理方法 (14) 5.1报警值的设定 (15) 5.2报警的处理办法 (15) 6实施组织计划 (14) 7本工程拟投入的主要仪器设备表 (15) 8人员组织实施 (16)

.项目概述 1.1概况 受0000000厂委托，00000000承担绿园污水处理厂配套管网基坑沉降变形观测工程，管道位于：东湖大街、滏阳路、朝阳大街、长安路、和平路、等路段，管线总长度约12263米，共计92个深基坑，我公司在基坑开挖至回填土完成期间，对基坑坡顶进行水平位移和沉降变形监测。 1.2监测项目 本方案监测项目有：基坑围护结构顶部沉降、水平位移监测。 2.第三方监测原则及技术规程 2.1监测原则及目的 在施工方对基坑支护结构进行实时监测前提下，我方监测在对施工方监测进行校核的基础上，独立地进行监测。 我方遵照委托方提出的要求，在基坑施工期间对基坑支护进行高精度监测，并从岩土工程专业的角度对监测数据、信息进行及时分析，向业主提供监测变形的情况，对异常情况及时提供建议，为施工安全和施工方案优化提供科学依据。 2.2技术规程 《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009） 《建筑变形测量规范》（JGJ8-2007） 《国家一二等水准测量规范》（GB/T12897-2006） 《工程测量规范》（GB50026-2007） 《建筑地基基础设计规范》（GB 50007-2011） 《岩土工程勘察规范》（GB 20021-2001,2009版） 《建筑基坑工程监测技术规范》（GB50497-2009）

变形分析与控制

（一）核心筒整体变形控制 在高层钢框架—钢筋混凝土核心筒混合结构中,由于框—筒竖向构件的材料不同、应力不同以及混凝土的收缩和徐变、施工安装的时间差、结构不同部位的温度差等影响, 将导致竖向构件之间的竖向变形差异, 其中钢构件的压缩大于混凝土构件的压缩。由于同一结构中不同竖向构件的材料特性及应力水平的差异，将导致这种混合体系产生显著的竖向变形差。根据国内外多个工程实测表明：若不包括温度变形，钢筋混凝土柱的弹性变形和徐变、收缩变形之和大约每400m高度可达100mm，徐变和收缩变形之和约为弹性变形的两倍。这些与时间和环境相关的变形将使结构随时间发生显著的内力重分布，也会给非结构构件带来不利影响，还可能影响设备的安装和使用。 为了能尽可能的控制核心筒的整体变形，我们应对各种变形的原因进行分析，找出对应的解决措施。 1、混凝土结构徐变 混凝土在持续荷载作用下会发生徐变变形，徐变的存在会使混凝土结构的强度降低，缩短其使用寿命。混凝土是一种主要用于承受压力的脆性材料，其抗压强度远远高于抗拉强度。混凝土生产徐变的原因，一般认为是由于在长期荷载作用下，水泥石中的凝胶体产生粘性流动，向毛细管内迁移，或者凝胶体中的吸附水或结晶水向内部毛细孔迁移渗透所致。从水泥凝结硬化过程可知，随着水泥的逐渐水化，新的凝胶体逐渐填充毛细孔，使毛细孔的相对体积逐渐减小。在荷载初期或硬化初期，由于未填满的毛细孔较多，凝胶体的迁移较容易，故徐变增长较快。以后由于内部移动和水化的进展，毛细孔逐渐减小，徐变速度愈来愈慢。 徐变是混凝土这种粘弹性材料的重要性质之一。通常对于混凝土结构会因为徐变而使得变形不断增大 ,或者带来预应力损失 ,人们十分熟悉。但是另一方面,徐变会使混凝土的温度或其他收缩变形受约束时产生的应力得到松弛。事实上 ,长期以来结构混凝土因为各种收缩变形受约束而并未引起广泛开裂的重要原因,是早期强度增长较缓慢的混凝土徐变松弛作用显著的结果。以一组数据来说明徐变的作用[1 ]:设混凝土达到温峰后下降幅度为 3 0℃ ,其弹性模为 3 0ＧＰａ,线胀系数 1 0× 1 0 -6,如果不存在徐变 ,则引起的拉应力可高达 9ＭＰａ ,显然任何普通混凝土都无法承受这样大的应力而产生开裂,由此可见徐变的影响之大。徐变与混凝土强度通常是反向发展的，使普通混凝土原来具备开裂后的自愈能力完全丧失 ,因此一旦混凝土开裂就无法再愈合 ,而且在外界荷载与环境条件 (包括干湿、冷热循环 )作用下继续收缩,使裂缝会进一步连通和扩展。 1.1、徐变产生的机理分析 徐变是指在固定应力或荷载作用下，应变随时间的增长而继续不断发展的一种现象。它是一个复杂的物理和化学过程，将其主要机理分为: 1）在应力作用下、在吸附水层的润滑作用下，水泥胶凝体的滑动或剪切所产生的水泥石的粘稠变形。 2）在应力作用下，山于吸附水层的渗流或层间水转移而导致的紧缩。 3）由于水泥胶凝体对骨架(由骨料和胶体结晶组成)弹性变形的约束作用所引起的滞后弹性变形。 4）由于局部破裂(在应力作用下发生微裂及结晶破坏)以及重新结晶与新的联结而产生的永久变形

基坑变形控制

基坑变形控制 1概况 、下穿道概况 连云新城滨海大道（新城闸～西墅闸）新建工程，设计起点位于新城闸，桩号K0+000，终点位于西墅闸，桩号K2+，长2.887km。 下穿道工程为连云新城滨海大道中下穿纵五路隧道部分，下穿道采用箱形框架与U 型槽相结合的结构形式，中间箱型框架结构段120m，两端的U型槽结构段分别180m、170m。 隧道施工采用直壁式支护大开挖方法，基坑开挖宽度29m，基坑最深处距现状地表。基坑两侧为Ф800mm灌注桩，桩长20m，桩间距1m。灌注桩外侧施工双排Ф650mm水泥搅拌桩做止水用，坑底采用水泥搅拌桩加固，加固深度4m。坑内支撑采用Ф609mm钢管，支撑钢管水平间距，上下设置两层支撑，层间距。 本工程基坑变形控制保护等级为二级，基坑外地面最大沉降量≤100mm，围护结构最大水平位移≤100mm。 、工程地质情况 根据勘察过程中钻探揭露、取样分析、结合静力触探资料，参照区域性地层资料，将场地内上部地基土分为9个工程地质层。 ①-1层砂性填土：回填时间不超过3个月，不均匀混有少量碎石、角砾及少量砂性土。厚度：～3.30m,平均2.24m；层底标高：～2.04m,平均。 ②-1层冲填土：灰色～青灰色，流塑，光滑～稍有光滑，具腥味。场地普遍分布，厚度：～4.10m,平均2.64m；层底标高：～-1.12m,平均。 ②-2层淤泥：青灰色，流塑，光滑，具腥味，局部相变为淤泥质粘土。场地普遍分布，厚度：～13.80m,平均12.84m；层底标高：～-13.28m,平均。 ③层粘土夹粉质粘土：褐黄色，坚硬～硬塑，少量可塑，上部含少量粒径1～2cm 直径不等的钙质结核。场地普遍分布，厚度：～6.80m,平均5.63m；层底标高：～-18.82m,平均。 ④层粘土：褐黄色杂灰绿色,可塑,光滑。场地普遍分布，厚度：～5.70m,平均4.32m；层底标高：～-23.79m,平均。

搅拌轴热处理变形的控制

龙源期刊网 https://www.wendangku.net/doc/488732911.html, 搅拌轴热处理变形的控制 作者：苟选祥 来源：《科技创新与应用》2013年第21期 摘要：反应罐中的搅拌轴具有自身特点，加工工艺也比较特殊，对此，文章根据搅拌轴 的热处理问题，并且运用在生产加工，现已经取得良好加工效果。 关键词：搅拌轴；热处理；变形控制；加工 在生产加工过程中使用的长轴是指工件长度和直径的比值在20-25范围之上的轴类零部件，我们称之为细长轴。并且在切削力，重力以及顶紧力三个方向力的作用下，横放置的细长轴会出现弯曲现象。所以做好细长轴的精加工问题，在精确度方面打好坚实的基础，对于控制工艺加工中细长轴的受热变形有很大的帮助。反应罐的搅拌轴就是同样的原理，本文根据实际经验，工艺生产着手，对搅拌轴的热处理其弯曲变形的对应措施进行简要的分析。 1 控制在搅拌轴变形的措施 1.1 搅拌轴的工序尺寸的控制，以及余量的合理应用 搅拌轴的材质一般是2CR13或者是3CR13，由于搅拌轴作为反应罐的主要配件，机械运转对于其要求比较高，因此锻钢作为普遍选择的材料，正确合理的选择毛坯料会在很大程度上减少工艺中的粗加工的工作量。生产中的工序加工的余量是指在某一表面上的工序操作对金属所进行切割的金属层的厚度。工序加工的余量是前道工序和后道工序的差额数，前道工序的尺寸如果偏大，就会引起后道工序的余量超出，切削力也就会增大，此时的工件就会产生弯曲；但是前道工序的尺寸过小，就会引起后道工序就会有生产缺陷和误差。对此，各个工序的日常监管工作显得尤为重要，对工序的尺寸监督要谨慎严格，避免细长轴的弯曲。 1.2 搅拌轴的传统工艺和热处理 搅拌轴的硬度应该控制在850之内，渗透度的深度应该大于0.50mm，其脆性级别指数应该在1-2级范围内，这是搅拌轴在热处理的氮化工艺要求，并且格外规定搅拌轴的全长的变形量应该控制在0.05mm范围内。 我国在搅拌轴的初期应用上，按照传统的加工制造方式和流程有着独自的工艺线路以及热处理的方法。工艺线路是：锻坯，退火，调质，粗车，稳定回火，精车等直至精磨后成为成品工艺产品。传统的热处理采用的二段氮化的工艺方法，氮化后按照标准进行工艺检验，有以下的检验结果： 第一，维式的表面硬度为HV150g-945，离表面的距离是0.05mm，硬度是HV150g-910，离表面相距0.60mm处的硬度为HV150g-348。

回转窑筒体结构变形处理技术和方法

回转窑筒体结构变形处理技术和方法 关键词：筒体变形控制轮带筒体垫板红窑缩颈加固圈附加应力压力支撑法挖补修复法筒体弯曲修复法 回转窑生产过程中经常会出现筒体变形的现象，这时需要对回转窑筒体结构进行综合的处理，包括回转窑的窑头结构的调整，下面就是具体的处理办法。 为了保证回转窑试运转高效性，必须保持回转窑筒体“直而圆”的几何形状。但由于违犯操作规程，如停窑时不按规定转窑，或局部火砖脱落不及时镶补，或特殊原因造成停窑后长期不能转动(如密封圈烧坏、突然停电、牙轮损坏等)筒体会发生弯曲，严重时，轮带和托轮脱离接触，甚至发生转不动窑的现象。遇此情况，使用辅助马达翻窑慢转，直到恢复大马达可以转窑。 在慢转窑时，用小火烧，经过慢转使窑筒体逐渐恢复正常，然后根据托轮受力情况调至正常。如窑弯曲后，辅助马达转窑也只能转大半圈，则把窑身弯曲的拱部转到上面，然后停窑止火，使窑冷却，弯曲的拱部会慢慢恢复正常，然后点火开窑。回转窑变形后，从窑电机电流表看电流不稳定，窑内易发生掉砖，轮带与托轮接触不均，严重时造成轮带移位等现象。 能否在靠窑头的筒体上喷水处理?窑弯曲后，一般是不喷水处理的，使用连续转窑的方法使其自然恢复正常，因为热窑处理，可使弯曲的筒体恢复。 当窑严重弯曲时，轮带与托轮严重脱离，窑头罩被挑起，震动加大，或根本无法转窑，此时可将拱起的部分旋转到上边(转半圈是可行的) ，在烧成带即分解带末端筒体上面喷水，使其冷却、收缩、恢复原状，千万不能在靠窑头筒体上加水，否则窑筒体不但不能恢复正常，而且会出现多节变形，更不易修复处理。 一、回转窑设备筒体变形的解决措施： 在回转窑设备筒体结构设计中，为减少筒体径向变形.荥矿告诉您应采取以下措施: 1)增强筒体刚度 1.以焊代铆。因铆接回转窑筒体存在着表面不光滑，不利于镶砌耐火砖，并易结灰腐蚀;铆钉受热会松动，使筒体刚度降低，易产生变形，加工时工作量大，筒体总重较重等缺点，所以现代回转窑几乎全部都采用结构筒单、成本低、重量轻、强度好的焊接筒体。只有在现场不具备良好的焊接条件时，才允许保留有局部的铆接结构。 2。适当加厚回转窑筒体钢板。生产实践和理论分析表明。一般回转窑在轴向弯曲强度下，有较大的安全度，但刚度往往不足，径向变形较大。因此，回转窑的筒体钢板可适当加厚，尤其应增加轮带下和轮带附近筒体钢板厚度，并在支点与跨间采用过渡段节。在易掉砖的烧成带处，筒体也有加厚的必要。回转窑筒体的重量(不包括轮带和齿圈)占回转窑设备总重量的45%一55%,如一台 (P3.5mX145m的窑，筒体壁厚增加1mm,钢板重量增加约12.5 t,因此选定厚度要慎重。单纯以增加筒体厚度来增加筒体的径向刚度，其效果并不显著，应与其它措施配合使用。 3.合理采用加固圈。在筒体上装设若干个加固圈以增强筒体刚度，这是曾经普遍采用的方法。经过多年的生产实践和理论研究，人们对加固圈提出了种种看法。

金属材料热处理变形原因及防止变形的技术措施

金属材料热处理变形原因及防止变形的技术措施 摘要：在金属加工制造行业中，对热处理技术进行应用，能够从根本上实现对金属物理性质、化学性质的提升，满足了当前各项工业生产、制造事宜。在调查中发现，当前金属材料的热处理工作，主要山金属加热、保温和冷却等儿项工作流程所构成，但山于金属热处理工艺对于整体的工作环境、技术应用有着较高标准的要求，所以在实际操作的过程中，材料时常会发生变形的问题，这就需要相关工作人员在传统金属加工制造的基础上，实现热处理工艺技术的高效化应用，提升我国金属材料加工制造的整体质量与水平，进而推动社会的发展。 关键词：金属材料；热处理变形原因；防止变形 对于金属工件而言，基本的变形问题主要集中在尺寸变形以及形状变形两方面，但是，无论是哪种变形情况，都和热处理过程导致的工件内部应力息息相关。结合内应力的相关因素对问题因素进行分析，从而制定具有针对性的监督和管控措施，就能从根本上减少金属材料热处理变形和开裂导致的工件质量缺失性问题。 1金属材料性能分析 在当前的社会生产生活中，金属材料的应用范圉十分的广泛。曲于金属材料具有韧性强、塑性好以及高强度的特点，因此其在诸多行业中均有所应用。当前常用的金属材料主要包括两种：即多孔金属材料以及纳米金属材料。纳米金属材料：一般情况下，只有物质的尺寸达到了纳米的级别，那么该物质的物理性质和化学性质均会发生改变。在分析与研究金属材料性能的过程中，主要分析金属材料的如下两种性能：其一，硬度。一般情况下，金属材料的硬度主要指的是金属材料的抗击能力。其二，耐久性。耐久性能和腐蚀性是金属材料需要着重考虑的一对因素。在应用金属材料的过程中不可避免的会受到各种物质的腐蚀，山此就会导致金属材料出现缝隙等问题。 2金属材料热处理变形的影响因素 在对金属材料热处理变形的影响因素进行探究时，工作人员需要对金属材料热处理过程中各项工艺技术特点，进行全面化的掌握，并在此基础上，釆取一些具有针对性的改善措施，进而才能实现对金属材料变形的有效控制，也为金属材料热处理过程中变形控制工作的开展，起到了一定的促进作用。在对金属材料进行热处理的过程中，山于材料自身的密度构成、结构特点，以及在外界因素的影响下，材料本身可能会出现不等时性、冷热分布不均匀的问题。在金属材料受热的过程中，温度会发生较为明显的变化，这就会使金属材料内部结构的受力情况发生改变，金属材料变形的儿率增大，而这种山于内部应力分布所导致的变形，被称之为是内应力塑性变形。这种变形的特征性较为明显，会表现岀一定的方向性，且发生的频率较高，每一次对金属材料进行热加工，都会对其内部应力结构造成改变，进行热处理的频率越高，内部应力的变化情况越明显。在一般情况下, 金属材料的内应力一般被分成热应力和组织应力变形着两类，在相应的温度条件下，对金属材料展开加热、冷却操作后，可以获得纯热应力变形，组织应力变形和金属材料自身的性能、形状，以及加热冷却方式有着紧密的关联。从实际的操作流程中可以了解到，要想对金属材料的使用性能进行高效化的提升，整个热处理工序将会包含较多的工艺内容，并且在操作过程中，需要根据金属材料的种类、操作规范展开适当的调整，收集各项参数内容。但是在实际执行过程中，山于我国在温度控制、监测精度方面具备局限性，所以温度监测精度难以得到有效的把控，一旦在热处理过程中对温度的控制未能合理实现，那么就会导致比容变形的问题发生，增加金属材料变形儿率。 3金属材料热处理变形控制时需要遵循的原则

浅谈变形监测平面控制网的建立与精度分析

浅谈变形监测平面控制网的建立与精度分析 发表时间：2019-09-12T11:49:43.813Z 来源：《基层建设》2019年第17期作者：岳小勇[导读] 摘要：如今在人类生活和生产建设中，出现了越来越多的山体、基坑塌陷等的灾害。 青海地理信息产业发展有限公司青海西宁摘要：如今在人类生活和生产建设中，出现了越来越多的山体、基坑塌陷等的灾害。由于多种因素的影响，在一定的时间内发生某种程度的变形，这种变形在一定范围内往往是允许的，但当其超出一定值时，就很可能会变成灾害，而要预防这些灾害的发生，就必须进行变形监测，分析变形产生的原因，总结变形发展的规律。本文主要就变形监测平面控制网的建立与精度进行分析，以供参考和借鉴。 关键字：变形监测；平面控制网；精度；分析引言 变形是自然界历来普遍存在的现象，它是指变形体在各种外力作用下，其形状、大小及位置在时间域和空间域中发生变化。所谓变形监测，就是利用测量仪器与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作，其任务是在确定各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。 1变形监测概述 1.1变形监测的概念 变形监测就是利用专用的仪器和方法对变形体的变形现象进行持续观测、对变形体变形形态进行分析和变形体变形的发展态势进行预测等的各项工作，其任务是确定在各种荷载和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。在精密工程测量中，最具代表性的变形体有大坝、桥梁、高层建筑物、边坡、隧道以及地铁等。变形监测的内容应根据变形体的性质和地基情况决定，对水利工程建筑物主要观测水平位移、垂直位移、渗透及裂缝观测，这些内容称为外部观测。为了了解建筑物内部结构的情况，还应对混凝土应力、钢筋应力、温度等进行观测，这些内容常称为内部观测，在进行变形监测数据处理时，特别是对变形原因做物理解释时，必须将内、外观测资料结合起来进行分析。 1.2变形网的特点 第一，工程测量控制网建立时，保证网点之间的相对精度至关重要，而变形监测网的布网目的是为了测定网点的变形，网点之间的相对精度不是最重要的。由于布网目的不同，影响网质量的因素也就不同，比如大气折光和系统误差对工程测量控制网的影响很大，而对变形网的影响不是最重要的。在变形观测中只要保证监测仪器和人员相对不变，计算过程中上述影响可以相互抵消，使变形不会受这些误差的影响；第二，首级网的精度相对较高，基准点一般应建立在变形体以外的稳定区域，特别是网址的起算点一点要建立在基岩基础上，以便于发现其他点位移，工作基点可以布设在变形区；第三，变形网的网址应在现有的人力、物力和财力的基础上尽可能的具有发现监测点位移的精度、灵敏度和可靠性，看其指标能否满足变形监测要求；第四，变形网的边长一般较短，但精度高，一般情况下需要强制归心；变形网要求通视条件好，而不过于要求网形的构成；对变形网来说，多余观测冗余多。 2变形监测系统的组成 2.1自动监测系统 通常情况下，为实现项目监测的自动化，工作基点站应设在隧道侧壁，同时设置四个校核点以校核工作基点。安装于基点站的TCA2003全站仪与监测系统机房建立通讯联系，由机房控制全站仪对校核点和变形点按一定的顺序进行逐点扫描、记录、计算及自校，并将测量结果发送至机房入库存储或并进行整编分析，实现了自动观测、记录、处理、储存、变形量报表编制和监测结果自动远程发送等功能。 2.2徕卡自动全站仪 徕卡TCA系列自动化全站仪，又称“测量机器人”，该仪器精度高，且性能稳定，其内置自动目标识别系统，可以自动搜索目标、精确照准目标、跟踪目标、自动测量、自动记录数据，在几秒内完成一目标点的观测，像机器人一样对多个目标作持续和重复观测，具有计算机远程控制等优异的性能。采用结构变形自动化监测系统进行变形监测，可以实现无人值守及自动进行监测预报，即实现变形监测全自动化，它不仅便捷准确，而且可以减少传统意义上形变观测中的人为观测误差及资料整编分析中可能造成的数据差错。 2.3工作基站及校核点设置 为使各点误差均匀，并使全站仪容易自动寻找目标，工作基站布设于监测点中部，校核点布设在远离变形区以外，最外观测断面以外40m左右的隧道中，先制作全站仪托架，托架安装在隧道侧壁，离道床距离1.2m左右，以便全站仪容易自动寻找目标，监测基准点使用位于东山口站台内的平面、高程控制点。 2.4隧道监测断面布置及监测断面内监测点布置 变形监测点按照设计要求的断面布设，上下行隧道各布置5个监测断面，每个断面在轨道附近的道床上布设两个沉降监测点，中腰位置两侧各布设两个水平位移监测点，即每个监测断面布设6个监测点。各观测点用连接件（人字形钢架）配小规格反射棱镜，用膨胀螺丝及云石胶锚固于监测位置的侧壁及道床的混凝土中，棱镜反射面指向工作基点。布设监测点应严格注意避免设备侵入限界，可以将监测点布设在图中位置。 3变形监测平面控制网的建立与精度分析 3.1监测网的建立 3.1.1平面控制网的建立 首先应根据设计单位和用户对实施监测物的精度要求，结合施工单位的仪器设备，制定平面测量的等级，然后充分考虑工程各部施工放样需要，点位不与工程建筑物发生冲突，使用方便，点位便于长期保存等方面情况下交替进行图上和实地选点，构造网形，确定点位测量的实方案。在点位确定后，可以根据点与点之间的通视情况构成网形，拟定图中的角度和边长观测量，可以用专有的软件进行精度的估算和观测量优化，通常是边角全测网开始优化计算，若计算结果的冗余过大，删掉一些通视条件不好的，边长过长，竖直角过大的边和相应的角度，再进行估算，直至点位精度满足要求，工作量又相对较小。 3.1.2高程控制网

变形监测知识点

所谓变形监测，就是利用测量与专用仪器和方法对变形体的变形现象进行监视观测的工作。其任务是确定在各种载荷和外力作用下，变形体的形状、大小及位置变化的空间状态和时间特征。 变形观测：对变形体在运动中的空间和时间域内进行周期性的重复观测，就称为变形观测。根据变形体的研究范围，可将变形监测研究对象划分为这样三类： 1全球性变形研究如监测全球板块运动、地极移动、地球自转速率变化、地潮等； 2区域性变形研究如地壳形变监测、城市地面沉降等； 3工程和局部性变形研究如监测工程建筑物的三维变形、滑坡体的滑动、地下开采使引起的地表移动和下沉等。 变形监测的内容 1）工业与民用建筑物：主要包括基础的沉陷观测与建筑物本身的变形观测 2）水工建筑物：对于土坝，其观测项目主要为水平位移、垂直位移、渗透以及裂缝观测。3）地面沉降：对于建立在江河下游冲积层上的城市，由于工业用水需要大量地吸取地下水，而影响地下土层的结构，将使地面发生沉降现象。对于地下采矿地区，由于在地下大量的采掘，也会使地表发生沉降现象 变形监测的目的和意义：具有实用上的意义，主要是掌握各种建筑物和地质构造的稳定性，为安全性诊断提供必要信息，及时发现问题，以便采取措施；具有科学上的意义，包括更好地理解变形的机理，验证有关工程设计的理论和地壳运动的假说，进行反馈设计，以及建立有效的变形预报模型。 变形监测技术的未来发展趋势： 1）多种传感器、数字近景摄影、全自动跟踪全站仪和GPS的应用，将向实时、连续、高效率、自动化、动态监测系统的方向发展； 2）变形监测的时空采样率会得到大大提高，变形监测自动化可为变形分析提供极为丰富的数据信息； 3）高度可靠、实用、先进的监测仪器和自动化系统，要求在恶劣环境下长期稳定可靠地运行； 4）实现远程在线实时监控，在大坝、桥梁、边坡体等工程中将发挥巨大作用，网络监控是推进重大工程安全监控管理的必由之路。 1.什么是监测网平差的基准，平差基准有哪三种类型？ 固定基准位于变形体之外，在各观测周期中认为是不变的，以作为测定变形点绝 对位移的参考点。在监测网平差中，我们通常将变形参考系称为基准，监测网平 差时必须考虑网点位置及其位移的参考基准。如果基准不统一，形变量中就会混 入基准误差；如果基准定义不当，也会给形变分析带来困难。 监测网平差的基准固定基准—经典平差，重心基准—自由网平差，局部重心基准—拟稳平差监测点位布置：必须安全、可靠，布局合理，突出重点，并能满足监测设计及精度要求，便于长期监测。 沉降观测工作点的布设：1）沉降监测工作点应布设在最有代表性的部位，还要考虑到建筑物基础的地质条件，建筑物特征，建筑物内部应力分布状况等。2）工作点应与建筑物连接牢固，使工作点的高程变化能真正反映建筑物的沉降变化情况。3）工作点的点位应便于观

常用变形铝合金退火热处理工艺规范标准

常用变形铝合金退火热处理工艺规 1 主题容与适用围 本规规定了公司变形铝合金零件退火热处理的设备、种类、准备工作、工艺控制、技术要求、质量检验、技术安全。 2 引用文件 GJB1694变形铝合金热处理规 YST 591-2006变形铝及铝合金热处理规 《热处理手册》91版 3 概念、种类 3.1 概念：将变形铝合金材料放在一定的介质加热、保温、冷却，通过改变材料表面或部晶相组织结构，来改变其性能的一种金属热加工工艺。 3.2 种类 车间铝合金零件热处理种类：去应力退火、不完全退火、完全退火、时效处理。 4 准备工作 4.1 检查设备、仪表是否正常，接地是否良好，并应事先将炉膛清理干净； 4.2 抽检零件的加工余量，其数值应大于允许的变形量； 4.3工艺文件及工装夹具齐全，选择好合适的工夹具，并考虑好装炉、出炉的方法； 4.4 核对材料与图样是否相符，了解零件的技术要求和工艺规定； 4.5在零件的尖角、锐边、孔眼等易开裂的部位，应采用防护措施，如包扎铁皮、石棉绳、堵塞螺钉等； 5 一般要求 5.1 人员： 热处理操作工及相关检验人员必须经过专业知识考核和操作培训，成绩合格后持证上岗5.2 设备 5.2.1 设备应按标准规要求进行检查和鉴定，并挂有合格标记，各类加热炉的指示记录的仪表刻度应能正确的反映出温度波动围； 5.2.2 热电温度测定仪表的读数总偏差不应超过如下指标： 当给定温度t≤400℃时，温度总偏差为±5℃； 当给定温度t＞400℃时，温度总偏差为±(t/10)℃。 5.2.3 加热炉的热电偶和仪表选配、温度测量、检测周期及炉温均匀性均应符合QJ 1428的Ⅲ类及Ⅲ类以上炉的规定。 5.3 装炉 5.3.1 装炉量一般以装炉零件体积计算，每炉零件装炉的有效体积不超过炉体积一半为准。 5.3.2 零件装炉时，必须轻拿轻放，防止零件划伤及变形。 5.3.3堆放要求： a.厚板零件允许结合零件结构特点，允许装箱入炉进行热处理，叠放时允许点及较少的线接触，避免面接触，叠放间隙不小于10mm. b.厚度t≤3mm的板料以夹板装夹，叠放厚度≤25mm，零件及夹板面无污垢、凸点，零件间、零件与夹板间应垫一层雪花纸，以防止零件夹伤。 5.3.4 装炉后需检查零件与电热原件，确定无接触时，方可送电升温，在操作过程中，不得随意打开炉门； 5.3.5 加热速度：变形铝合金退火的加热速度约13℃～15℃/秒，例如加热到410℃设定时间为0.5小时。

地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理

地铁隧道结构变形监测控制网及其数据处理 发表时间：2017-10-30T09:25:06.667Z 来源：《基层建设》2017年第20期作者：汪英宏王守横 [导读] 摘要：地铁隧道结构复杂，在长期使用过程中会受到各种因素的影响，因此，做好变形监测非常重要。 上海市机械施工集团有限公司大连地铁216标段项目经理部辽宁大连 116037 摘要：地铁隧道结构复杂，在长期使用过程中会受到各种因素的影响，因此，做好变形监测非常重要。本文将进行分析，以供参考。关键词：地铁隧道；变形监测；原因；措施 1.前言 对于地铁隧道结构变形的监测，不能采用传统的变形监测控制网布设方法，在施工过程中根据施工要求对工艺参数进行控制，为保证结果的准确度，必须进行基准点的稳定性检验。 2.地铁隧道变形原因 2.1轨道结构变形 地铁隧道变形包括轨道结构变形和隧道结构变形两种形式。其中轨道结构变形的主要原因是列车荷载长期对轨道产生反复作用，使轨道发生几何偏差进而影响轨道的平整性和顺畅性。除列车荷载作用外，隧道周边建设施工的卸载、负荷、加载也会引起道床的不均匀沉降。这种沉降同样会影响轨道的平整度及顺畅。对于铁路来说，地铁运行车辆重量较轻、速度低，轨道和车辆行走部分的变形一般不会引起地铁事故，但轨道变形造成的不平顺可能会导致列车发生不正常振动。这会降低列车运行的稳定性，减少用户的舒适度，更重要的是会加快轨道结构部件的损坏速度，从而间接影响列车的行车安全。 2.2隧道结构变形 地铁隧道结构变形发生在施工阶段和运营阶段，在施工阶段，地铁暗挖隧道工程是在岩土体内部进行的。在开挖过程中对地下岩土的扰动是不可避免的，这就破坏了地下岩土体原有的平衡条件。隧道开挖时地层初期受到的影响较小，发生的也是微型形变，随着开挖的不断深入，变形会极剧增大然后又趋于缓慢。因此，在隧道开挖过程中应对隧道的拱顶下沉量和地表的下沉量进行监测，以便于对隧道结构的稳定性和开挖工程的安全性提供分析依据。地铁隧道开挖引起的地层变形是一个漫长而缓慢的过程，无论是浅埋暗挖法还是盾构法在工程完工投入使用后都会不同程度的发生整体下沉的现象，尤其是工程处于软土层中时下沉现象更加明显。 3.地铁隧道变形监测技术 3.1传统监测技术 传统监测技术是利用水准测量仪的检测功能对隧道结构的变形情况进行监测，主要对隧道变形区域的断面进行监测。该法在实际使用过程中存在一系列不足： 首先，该法无法使用先进的远程测量技术。在监测过程中不得不打断监测区内的列车运行。 其次，地铁隧道内可视性差，空间受到限制，运行环境复杂，给监测的安全性和监测质量造成了不利影响。 最后，监测点数量受限，若设置监测点过多，不仅会增大工作量还会延长监测周期的长度，无法准确的反映出变形的真实情况；若设置监测点过少，无法根据有限的数据得到较为精准的变形趋势，这对后期的隧道结构的变形负荷分析是极为不利的。传统的监测技术已经无法适应现代社会的需求新型的监测技术急需被研发使用。 3.2高程监测控制网 在地铁进行跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测。 3.2.1跨河水准测量跨河水准观测采用威特 N3 及配套的铟瓦水准尺，施测前仪器 i 角检校为+1.2s。跨河水准测量严格按《国家一、二等水准测量规范》要求选定与布设场地，使仪器及标尺点构成平行四边形。作业方法、视线距水面的高度、时间段数、测回数、组数及仪器检查等按规范要求执行。按二等跨河水准观测精度施测 8个测回，高差中数中误差为±1.48mm。 3.2.2 测量机器人三角高程法测量采用徕卡 TCA2003 机器人完成，在 b1、b2 设置仪器，对向观测 12 个测回，测回间隔 5min。每测回量取 2 次仪高和棱镜高，量取至毫米。高差中数中误差为±1.00mm。 3.2.3 GPS 高程测量b1、b2大地四边形进行 GPS 联测，GPS 网解算的 b1、b2大地高的高差为-0.3403。 3.2.4 三种方法的成果比较高程监测控制网采用跨河水准测量、测量机器人三角高程法测量、GPS 测高三种方法进行施测结果进行对比。 4.基于组合后验方差检验法的灵敏度 4.1灵敏度的概念及其目的 通常情况下对基准点的稳定性进行判断是在测量结束后的内业处理过程中，删除一些不稳定的点带来人力物力和时间的浪费，在当今世界寻求的应是高效节能的方法，若是在观测现场测量人员或者测量机器人根据观测数据能感知到基准点的不稳定性，就可以给外业监测提供指导，提前对基准点进行筛选，甚至给基准网的布设提供意见，使得地铁隧道结构变形监测网和后期数据处理得到优化。 然而对同一个点的多次观测结果存在差异可能是误差影响也可能是基准点不稳定引起，要是知道到底出现多大的变动时可以认为是基准点发生了移动，那进行现场监测时就能对基准点的稳定性进行判断，不需要等到进行完内业处理才能得到答案。当观测值出现一定程度变化的时候，这种方法就能够有效的检测出结果。 4.2组合后验方差检验法灵敏度的探测 为模拟基准点的变动，对观测数据进行人为的改动。从众多基准点中任意选取3个，分别对方位角、天顶距和距离三个观测量进行测试，当角度偏差大于3秒小于6秒时对该点的稳定性应持怀疑态度，而大于6秒时该点稳定性就一定不可靠，当距离的测量偏差大于5ｍｍ时该点的稳定性同样不可靠。计算所得的组合后验方差检验法的灵敏度在实际工程实例中可以作为重要的比较参考值，通过比较监测数值间的差值，实现监测现场简单、快速判定基准点的稳定性。 5.隧道变形监控的系统建立 5.1系统数据库结构 变形监测数据库用于存储监测点属性、监测成果等数据信息，是数据管理系统的基础。因此，合理的数据库结构不仅是数据库设计的

弱刚度件加工变形分析与控制对策研究

!国家部委)十一五*预研项目’1-W0.0Z0.0W(

!..0/! 其次%由于弱刚度构件的加工一般都需要大量的材料除去%这样改变了工件毛坯在成型过程中产生的材料残余应力的分布%为了达到新的应力平衡状态%工件在材料残余应力的作用下必然发生变形%这就是将加工完成的工件取出后一段时间发生变形的主要原因"这类变形对于复杂构件来说一般很不规则%一旦产生将很难校正" 另外%弱刚度构件在加工过程中产生的振动也是影响加工质量的重要因素"在实际生产中加工表面产生振纹%影响表面质量" 9典型弱刚度件加工变形规律分析 目前对于弱刚度件加工变形规律的分析主要采用数值模拟并结合加工实验验证的方法"对于弱刚度复杂构件加工变形%由于结构的复杂性%不同结构的工件其变形的规律也不一样%这给变形规律的分析带来了困难"因此通过对特征弱刚度构件的加工变形分析来说明弱刚度复杂构件的一般变形规律"9R 3 薄壁件的加工变形分析 薄壁类工件在弱刚度构 件中具有较强的代表性%其典型结构特点如图-所示"薄壁的加工主要采用铣削加工方法%在加工过程中由于薄壁的刚度小%在切削力的作用下极易发生沿壁面法向的变形%故而薄壁加工的形 状精度极难保证"文献#-b a $通过建立相应的切削力模型%采用有限元数值模拟方法分析了薄壁加工过程中的变形规律%认为薄壁的最底端变形较小%工件的形状误差主要来自刀具的变 形%由底端向上%工件的倾斜变形成为影响形状误差的 主要因素" 为了深入了解薄壁加工过程中的变形规律%本文采用刚性建模法’忽略由刀具变形引起的加工误差%只考虑薄壁的变形(%利用通用有限元分析软件> ?L (8(.0c 0对薄壁腹板的加工变形进行数值模拟"在实际加工过程中薄壁采用侧吃 刀量’$H (小的加工工艺%从而在数值计算时忽略模型加 工前后厚度的变化"在铣削过程中切削力的作用比较复杂%由于其大小方向都在不 断的变化%给数值模拟带来 很大的困难"本文将切削力的作用方式做了一定的简化%将其分解为进给方向’I 2 (和垂直于加工表面方向’I ^(的两个力%如图W 所示"按照上述方法建立的有限元模型如图]所示%薄 壁为高.0& &&厚.&&和长]0&&的铝合金’5 8.-(%采用(P 56f ]^单元%设置单元尺寸为0c ^&&j 0c ^&&j 0c ^&&"切削参数采用转速2000D e &*#%每齿进给量为0c .&&"进行计算时将薄壁的两端和底部固定’假设同薄壁两端连接处刚度足够强(%计算时在进给方向’,方向(上施加如图-所示的移动载荷%每次移动后计算腹板的变形规律%整个过程计算结束后保存计算结果" 图^"为薄壁距离底端腹板不同高度时沿,向的 相应变形曲线"由图可知在薄壁的底部’即靠近腹板的位置(%在加工过程中其’向的变形量较小%随着越靠近顶部其变形量越大"不同位置的变形曲线反映在,\-0&&’即,方向薄壁的中间位置(处变形最大%由中间到两边变形逐渐减小"因此薄壁加工时在中间部位会产生让刀%加工完成后薄壁的实际形状为两端薄中间厚"图^J 为加工到距离J 端在,向的不同位置时沿]向的变形曲线"由于在计算时薄壁两端的 约束条件一样%因此其变形关于,\ -0&&的位置对称"由图^J 可知在薄壁底部变形较小%到顶部逐渐增