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外置连接钢板强度对节段拼装CFST桥墩抗震性能的影响试验研究
1
作者 谭兴丰 尹崇力 +4 位作者 王城泉 王新泉 陈斌 吴熙 刘荣阳 《地震工程学报》 北大核心 2025年第2期300-308,共9页
为使桥梁下部结构在地震过程中减少损伤且震后可实现快速修复,基于可恢复功能结构设计理念,提出一种设置有外置耗能连接件(EREDL)的预制填充的钢筋混凝土(PSCFST)桥墩,并针对设置不同强度EREDL的PSCFST桥墩试件进行水平低周往复拟静力... 为使桥梁下部结构在地震过程中减少损伤且震后可实现快速修复,基于可恢复功能结构设计理念,提出一种设置有外置耗能连接件(EREDL)的预制填充的钢筋混凝土(PSCFST)桥墩,并针对设置不同强度EREDL的PSCFST桥墩试件进行水平低周往复拟静力加载试验。试验结果表明,EREDL可实现预期的作用效果,且Q355强度的EREDL抵抗变形的能力更强;通过对比分析,两组桥墩的滞回性能、耗能能力、残余位移以及退化刚度,发现在5%的偏移率范围内EREDL强度的提升会降低桥墩的承载力,并增大桥墩的残余位移。研究成果可为节段预制拼装桥墩的设计和抗震性能优化提供重要参考。 展开更多
关键词 节段拼装钢管混凝土桥墩 外置可更换耗能连接钢板 抗震性能 可恢复性能 试验分析
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基于极限分析上限法的地震作用下分层地基盾构隧道开挖面稳定性研究
2
作者 张治国 罗杰 +2 位作者 朱正国 PAN Y T 孙苗苗 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期1201-1213,共13页
目前针对盾构隧道开挖面稳定性的研究还较少考虑土体分层特性和地震作用的耦合影响,因此构建了一种在分层土体中考虑地震作用的开挖面三维对数螺旋破坏模型进行研究。首先,将地震引起的动态响应通过拟静力法简化为水平和竖直两个方向上... 目前针对盾构隧道开挖面稳定性的研究还较少考虑土体分层特性和地震作用的耦合影响,因此构建了一种在分层土体中考虑地震作用的开挖面三维对数螺旋破坏模型进行研究。首先,将地震引起的动态响应通过拟静力法简化为水平和竖直两个方向上的惯性力作用;其次,在均质土体中的三维对数螺旋破坏机制的基础上,将其改进为适用于分层土体的三维对数螺旋破坏机制;再次,根据上限定理,在虚功率方程中引入地震惯性力所做功率,得到考虑土体分层特性和地震作用条件下的盾构隧道开挖面支护力的上限解;最后,将上限理论解与三维数值模拟结果和既有模型试验结果进行对比,得到了较好的一致性。此外,针对水平地震加速度系数和地层厚度对关键物理特征进行了影响因素分析。结果表明,当比例系数ζ>0时,极限支护力随水平地震加速度系数的增大显著增大;当ζ<0时,极限支护力随水平地震加速度系数增大而增大的趋势减弱。当水平地震加速度系数kh=0时,即在无地震作用情况下,归一化极限支护力不随ζ的变化而变化;在上硬下软土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的增大,在上软下硬土层中,下部土层厚度比的增大会引起极限支护力的减小。 展开更多
关键词 盾构隧道 开挖面稳定性 地震作用 分层土体 上限定理
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考虑颗粒形状的离散元法在岩土工程中的应用进展 被引量：2
3
作者 张世民 陈万里 +1 位作者 刘嘉英 孙宏磊 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第2期447-454,共8页
随着计算条件的不断发展,颗粒离散元方法在岩土工程数值分析中已有一定应用。在真实条件下,颗粒形状往往较为复杂,因此对复杂颗粒形状的模拟在研究岩土颗粒材料物理力学特性中至关重要。简要阐释了目前颗粒离散元法在岩土工程中的应用现... 随着计算条件的不断发展,颗粒离散元方法在岩土工程数值分析中已有一定应用。在真实条件下,颗粒形状往往较为复杂,因此对复杂颗粒形状的模拟在研究岩土颗粒材料物理力学特性中至关重要。简要阐释了目前颗粒离散元法在岩土工程中的应用现状,并重点分析了离散元模拟颗粒形状的两方面:模拟典型颗粒形状,模拟真实颗粒形状;同时根据已有研究总结离散元模拟颗粒形状方法存在的一些问题,提出颗粒形状模拟在岩土工程中的应用前景。 展开更多
关键词 岩土工程 离散元 数值分析 颗粒形状
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加固用喷射型工程水泥基复合材料循环冲击动力学特性 被引量：1
4
作者 韩辰悦 胡时 庞建勇 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期142-152,共11页
传统工程水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大等问题,且缺乏关于加固用喷射型水泥基复合材料(SECC)循环冲击动力学特性的研究。基于此,采用霍普金森压杆对加固用SECC进行了压缩和劈裂两种方式下的循环冲击试验,系统分析了应力-应变... 传统工程水泥基复合材料(ECC)存在成本高、收缩大等问题,且缺乏关于加固用喷射型水泥基复合材料(SECC)循环冲击动力学特性的研究。基于此,采用霍普金森压杆对加固用SECC进行了压缩和劈裂两种方式下的循环冲击试验,系统分析了应力-应变曲线、变形和能量演化特征、疲劳损伤破坏特征,详细探究了各物理量的变化规律,并建立了力学特性预测模型。结果表明:循环压缩下,反射能转化率持续上升,而吸收能、透射能转化率持续下降;相比第1次冲击,最终破坏时吸收能转化率降低了63.94%。循环劈裂下,反射能转化率维持上升趋势,而透射能、吸收能转化率保持下降趋势;3次循环劈裂后,相比第1次冲击,最终破坏时吸收能转化率降低了0.72%;试件的变形损伤和能量损伤均随循环冲击次数的增加而增加,基于能量特征的损伤变量普遍高于变形特征下的损伤变量。两种循环冲击试验破坏时,能量损伤变量分别提高了913.19%和222.89%;SECC有助于为待加固层在冲击应力下提供所需要的柔性变形空间,也为动力能量释放提供了柔性缓冲空间。 展开更多
关键词 隧道工程 动力学特性 循环冲击 喷射型水泥基复合材料 疲劳损伤
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地面爆炸作用下地下综合管廊动力响应的实验研究
5
作者 钱海敏 潘亚豪 +3 位作者 宗周红 甘露 吴熙 孙苗苗 《爆炸与冲击》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期155-171,共17页
为研究地下综合管廊结构的抗外部爆炸性能,针对整体现浇管廊和预制节段拼装管廊结构在地面爆炸作用下的动力响应特性和破坏模式开展了野外爆炸实验研究。通过11个工况的野外爆炸实验,观测了现浇管廊和预制节段拼装管廊在不同比例距离爆... 为研究地下综合管廊结构的抗外部爆炸性能,针对整体现浇管廊和预制节段拼装管廊结构在地面爆炸作用下的动力响应特性和破坏模式开展了野外爆炸实验研究。通过11个工况的野外爆炸实验,观测了现浇管廊和预制节段拼装管廊在不同比例距离爆炸工况下的破坏特征和动力响应,对比分析了现浇管廊和预制节段拼装管廊的抗爆性能。结果表明:在地面爆炸作用下,现浇管廊和预制节段拼装管廊的顶板最终均出现弯剪破坏,整体现浇管廊的抗爆性能总体上优于预制节段拼装管廊。起爆位置对预制节段拼装管廊爆炸响应的影响较大,在节段中心上方起爆时结构损伤最严重。在小比例距离地面爆炸作用下,现浇管廊的损伤区域大于预制节段拼装管廊,预制节段拼装管廊的损伤集中在近爆心下方所在的节段或连接接缝处,节段间可产生较大残余滑移。 展开更多
关键词 地下综合管廊 预制节段拼装 地面爆炸实验 动力响应 破坏模式
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复合成层地层双线水平盾构隧道施工引起土体变形研究
6
作者 魏纲 朱德涵 +1 位作者 王哲 张治国 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第8期1544-1553,共10页
基于三维统一解结合类随机介质理论的理论方法,建立适用于复合地层条件下的双线水平盾构隧道施工引起土体变形的计算模型,并推导土体竖向和水平变形的计算公式。公式利用三维统一解考虑不同土质条件对盾构施工引起土体变形的影响,利用... 基于三维统一解结合类随机介质理论的理论方法,建立适用于复合地层条件下的双线水平盾构隧道施工引起土体变形的计算模型,并推导土体竖向和水平变形的计算公式。公式利用三维统一解考虑不同土质条件对盾构施工引起土体变形的影响,利用类随机介质理论将土体损失区域按照地层进行分割,考虑土体损失区域内不同土层的土质条件对土体变形的影响。本文公式不仅可用于复合地层条件下的盾构施工,还可以解决开挖面上存在多种地层的工况,并且考虑施工顺序和双线相互作用对土体变形的影响。研究结果表明:1)经过多组工程案例验算,验证了本文方法的可行性;本文方法广泛适用于各类双线水平盾构施工工程。2)通过计算发现,随着土体深度的增大,土体的水平变形量先增大后减小,最大水平变形量发生在隧道顶部埋深处,且由于双线隧道的相互作用,土体的竖向和水平变形均发生了偏移。3)通过对上硬下软与上软下硬2种工况下开挖面内土层分布变化的单因素分析发现,随着较硬土层在开挖面内的占比提高,土体变形量呈非线性变化,占土体损失区域面积越大的土体对变形的影响越大,且双线盾构隧道施工引起的沉降槽曲线呈现更窄长的“W”形;软土的占比增加时,则“W”形趋向于扁平。 展开更多
关键词 复合地层 双线水平盾构隧道 土体变形 解析解法
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复合成层地层盾构隧道施工引起土体变形计算研究
7
作者 魏纲 朱德涵 +3 位作者 王哲 齐永洁 姜海波 项鹏飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期919-926,共8页
为解决盾构上部多层水平覆土且开挖面内上下水平分层的复合地层条件下盾构施工引起的土体变形问题,在统一土体解析解法的基础上对其中土质条件影响参数进行修正,使其可以进行复合地层条件下的土体变形计算,并对土体移动焦点范围进行了... 为解决盾构上部多层水平覆土且开挖面内上下水平分层的复合地层条件下盾构施工引起的土体变形问题,在统一土体解析解法的基础上对其中土质条件影响参数进行修正,使其可以进行复合地层条件下的土体变形计算,并对土体移动焦点范围进行了重新的划分。将修正后的统一土体解析解法与类随机介质理论相结合,得到可以解决盾构开挖面上存在多种土层情况的计算方法,并且可适用于任意开挖面形状的盾构施工。研究结果表明:经过多组工程案例验算,验证了方法的可行性;开挖面上某一土层厚度等量增加会使土体变形发生非线性变化;由于土体损失比变形传递路径对土体变形的影响更大,相同洞径比下的土体变形可能存在差异。 展开更多
关键词 复合地层 盾构施工 土体变形 统一土体解析解法 类随机介质理论
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盾构隧道内堆载对基坑开挖引起的隧道上浮量的控制效果研究
8
作者 魏纲 周烨波 +1 位作者 王哲 翁家华 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2727-2736,共10页
基坑开挖会引起下卧盾构隧道产生上浮,隧道内堆载可以有效控制上浮量。本文采用两阶段方法,推导隧道内堆载措施下基坑开挖引起的盾构隧道上浮量计算公式。首先,基于影像源法计算基坑开挖坑底隆起引起的隧道附加应力,采用能够考虑土质条... 基坑开挖会引起下卧盾构隧道产生上浮,隧道内堆载可以有效控制上浮量。本文采用两阶段方法,推导隧道内堆载措施下基坑开挖引起的盾构隧道上浮量计算公式。首先,基于影像源法计算基坑开挖坑底隆起引起的隧道附加应力,采用能够考虑土质条件的方法计算得到隧道内堆载引起的隧道附加应力,叠加得到总的附加应力;其次,采用转动与错台协同模型计算得到隧道受力与变形;使用Midas有限元软件对具体工况进行三维建模,并将隧道纵向隆起量数值模拟结果与公式计算结果进行对比。研究结果表明:本文方法计算结果与有限元模拟结果较吻合,验证了本文方法的合理性;假设基坑开挖长度为L,最佳堆载范围为距离堆载中心±L/3范围内,超出最佳范围时堆载控制效果减弱;土体内摩擦角对隧道变形影响较大,土体内摩擦角越小,堆载对隧道变形的控制效果越好。 展开更多
关键词 基坑工程 盾构隧道 隧道内堆载 影像源法 附加应力
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新工科背景下智能建造专业实验教学改革与探讨 被引量：2
9
作者 王城泉 宗延威 +2 位作者 范晓真 吴熙 孙苗苗 《科技风》 2024年第28期34-36,共3页
智能建造专业是新工科典型专业之一,而实践能力对于新型工科专业来说至关重要,因此,实验教学对于智能建造专业来说是不可或缺的。而大多高校在智能建造专业实验教学时存在实验内容“墨守成规”“不求进取”、实验教学手段“陈陈相因”... 智能建造专业是新工科典型专业之一,而实践能力对于新型工科专业来说至关重要,因此,实验教学对于智能建造专业来说是不可或缺的。而大多高校在智能建造专业实验教学时存在实验内容“墨守成规”“不求进取”、实验教学手段“陈陈相因”、实验教学评价“亟待完善”等主要弊端。本文通过打破传统教学结构,构建多层次教学模式、虚实结合,构建智能化实验教学体系、多元分析,构建综合评价体系三个方面对上述弊端进行革新与探讨。本文可为我国高等学校培养智能建造专业拔尖创新复合型人才和行业领军提供参考。 展开更多
关键词 智能建造 实验教学改革 新工科
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轨道基础不均匀沉降监测与预测研究综述
10
作者 丁亮 蒋吉清 《低温建筑技术》 2023年第3期152-156,共5页
受土体性质、周边施工、列车长期动力荷载作用等因素影响,轨道基础不均匀沉降问题时有发生,导致列车限速并加剧轨道结构损伤,给铁路和地铁运营造成重大安全隐患.因此,对轨道基础不均匀沉降开展监测或预测研究具有十分重要的意义.为及时... 受土体性质、周边施工、列车长期动力荷载作用等因素影响,轨道基础不均匀沉降问题时有发生,导致列车限速并加剧轨道结构损伤,给铁路和地铁运营造成重大安全隐患.因此,对轨道基础不均匀沉降开展监测或预测研究具有十分重要的意义.为及时监测及识别轨道基础不均匀沉降,国内外学者开展了大量研究,文中回顾了轨道基础不均匀沉降监测技术及相关的仪器设备,并综述了轨道基础不均匀沉降的预测识别方法,主要包括曲线拟合方法和智能预测方法.最后,在调研分析的基础上总结了现有研究的不足,并提出对未来研究的思考和建议. 展开更多
关键词 轨道基础 不均匀沉降 监测技术 预测识别
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考虑地层损失的隔离桩对基坑旁侧盾构隧道变形保护研究
11
作者 魏纲 木志远 +2 位作者 齐永洁 郭丙来 项鹏飞 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期480-489,共10页
基坑的开挖卸载会导致旁侧既有盾构隧道出现变形破坏,工程中常在基坑与隧道之间设置隔离桩来保护既有隧道。为研究基坑开挖影响下隔离桩外既有隧道的水平位移规律,建立基坑、隔离桩、既有隧道的三维力学计算模型,考虑基坑开挖引起的地... 基坑的开挖卸载会导致旁侧既有盾构隧道出现变形破坏,工程中常在基坑与隧道之间设置隔离桩来保护既有隧道。为研究基坑开挖影响下隔离桩外既有隧道的水平位移规律,建立基坑、隔离桩、既有隧道的三维力学计算模型,考虑基坑开挖引起的地层损失,推导了基坑卸荷引起的附加应力计算公式,基于Kerr地基模型并对地基系数做出调整,得到隔离桩挠曲变形计算公式,建立隔离桩挠曲变形影响区,根据影响区的地层损失推导了既有隧道水平位移计算公式,同时进行了案例验证与影响因素分析,对隔离桩的“牵引作用”与“保护作用”在理论上做出了解释。研究结果表明:计算结果与工程实测数据及数值模拟结果相互吻合;设置隔离桩能够有效降低隧道水平位移,起到很好的保护作用;保护作用随着隔离桩桩长的增加而逐渐增加;桩长达到临界点后,隔离桩“牵引作用”产生,保护作用随桩长增加而减小;桩间距较小时保护效果较好;隔离桩设置靠近基坑一侧时保护效果明显优于设置在靠近隧道一侧。 展开更多
关键词 地层损失 盾构隧道 基坑开挖 隔离桩 Kerr地基模型
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新工科背景下智能建造专业“智能测绘”课程教学内容改革与探讨
12
作者 王城泉 宗延威 +2 位作者 范晓真 胡成宝 刘嘉英 《科学咨询》 2024年第20期54-57,共4页
智能建造专业是典型的新工科专业,智能测绘课程是智能建造专业的核心课程之一,但在传道授业解惑时存在“教学内容相对陈旧”“学科交叉内容偏少”“教学模式比较传统”“思政建设高度不够”等痛点问题。本文从“智能融合,重塑教学内容... 智能建造专业是典型的新工科专业,智能测绘课程是智能建造专业的核心课程之一,但在传道授业解惑时存在“教学内容相对陈旧”“学科交叉内容偏少”“教学模式比较传统”“思政建设高度不够”等痛点问题。本文从“智能融合,重塑教学内容”“粉碎专业壁垒,推动课程交融”“四阶段五元融合,鼎新教学方法”“深入思政研究,建设思政体系,构建智能化综合评价制度”4个角度针对上述痛点问题进行改革与探讨。为国家培养智能建造专业拔尖创新人才,全方位发展人才提供参考。 展开更多
关键词 智能建造 智能测绘 教学改革 新工科
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低成本TDR设备土壤含水率试验研究
13
作者 陈俊羽 张扬 +2 位作者 詹杰 盛亦凡 尹鑫晟 《低温建筑技术》 2024年第4期50-53,共4页
因为土体含水量会影响土体的物理特性,土壤含水率监测成为了岩土工程中一项重要的内容。目前市场上常用的TDR监测设备价格昂贵,且操作繁杂。文中根据时域反射技术原理(Time Domain Reflectometry,TDR)提出了低成本TDR设备土壤含水率集... 因为土体含水量会影响土体的物理特性,土壤含水率监测成为了岩土工程中一项重要的内容。目前市场上常用的TDR监测设备价格昂贵,且操作繁杂。文中根据时域反射技术原理(Time Domain Reflectometry,TDR)提出了低成本TDR设备土壤含水率集成监测技术。文中先是自主设计TDR元件,以降低工艺制造成本。然后编写MATLAB1.0分析软件进行数据自动分析。最后通过探针长度测量试验和土壤含水量测量试验,为TDR在土壤含水量测量方面的应用提供了参考。 展开更多
关键词 TDR含水率测量 土壤含水率监测 时域反射技术
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水平注浆对既有盾构隧道横向变形与内力的纠偏控制效果研究 被引量：4
14
作者 冯非凡 魏纲 +2 位作者 王哲 梁禄钜 张勇 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第8期2987-2999,共13页
为探究水平注浆对既有隧道的纠偏控制效果和受力变形规律,建立注浆对既有隧道作用的计算模型,利用非均匀膨胀模型计算注浆引起的既有隧道周围附加应力,根据隧道围压重分布理论推导既有隧道的围压变化。以基坑开挖工程结合注浆工程为算例... 为探究水平注浆对既有隧道的纠偏控制效果和受力变形规律,建立注浆对既有隧道作用的计算模型,利用非均匀膨胀模型计算注浆引起的既有隧道周围附加应力,根据隧道围压重分布理论推导既有隧道的围压变化。以基坑开挖工程结合注浆工程为算例,计算既有隧道在各个阶段下的围压变化,并根据数值软件建立三环管片模型,得到注浆对既有隧道横向收敛、混凝土应力以及螺栓应力的影响,最后对注浆量、注浆距离以及注浆范围进行参数分析。研究结果表明:水平注浆作用会引起既有隧道围压重分布,其作用在隧道上的附加围压主要呈现为“横椭圆”分布,本案例下隧道两侧腰部的围压复原率达到40%,隧道的收敛及内力复原率均达到了50%。随着注浆量的不断增大,横向收敛及内力均线性增大。随着注浆距离的减小,横向收敛和内力呈现指数型线性增大。单一改变注浆量和注浆距离均可使隧道的变形和内力恢复至正常状态,可考虑首要改变注浆距离以节约资源。注浆效果对注浆深度的敏感性远不及注浆量和注浆距离,注浆深度的改变较小时,注浆效果无明显差异。通过分析隧道复原率可确定注浆工程的参数设置,研究成果可为注浆纠偏邻近既有隧道工程提供参考。 展开更多
关键词 水平注浆 盾构隧道 横向收敛纠偏 内力变化 数值模拟
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旁侧基坑开挖卸载工况下槽钢加固盾构管片的加固效果研究 被引量：4
15
作者 王钦 魏纲 +1 位作者 章丽莎 杨仲轩 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2023年第2期285-295,共11页
为解决日益增长的盾构隧道修复治理问题,丰富现有隧道管片的加固体系,针对已有的槽钢加固中的不足开展槽钢加固盾构管片截面的有限元研究,通过MIDAS GTS NX有限元软件建立精细三维管片模型,并将模拟结果与足尺试验结果对比验证,然后开... 为解决日益增长的盾构隧道修复治理问题,丰富现有隧道管片的加固体系,针对已有的槽钢加固中的不足开展槽钢加固盾构管片截面的有限元研究,通过MIDAS GTS NX有限元软件建立精细三维管片模型,并将模拟结果与足尺试验结果对比验证,然后开展槽钢环数、拼装形式、加固形式等影响因素的研究,旨在更全面地认识旁侧基坑开挖卸载工况下槽钢加固管片的受力变形性能和加固效果。研究结果表明:1)4环槽钢加固可有效限制管片的收敛变形并减小螺栓主应力;2)错缝拼装形式下管片的顶底收敛变形和螺栓应力在槽钢加固前后均呈现小于通缝拼装管片的特点;3)槽钢最大主应力主要出现在顶部、腰部和200°~220°过渡段,可对这些部位采取局部加强措施;4)槽钢-钢板组合加固是一种可靠的加固方式,对管片顶底收敛变形的加固效果明显,最大加固效率可以达到45.8%且经济性良好。 展开更多
关键词 盾构管片 有限元模拟 槽钢加固 卸载工况 加固效果
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内置约束拉杆横肋波纹钢-钢管混凝土组合柱轴压力学性能研究 被引量：2
16
作者 王城泉 夏雨 +3 位作者 邹昀 渠政 陈明 吴艺超 《建筑结构》 北大核心 2023年第16期38-43,共6页
为探究约束拉杆对横肋波纹钢-钢管混凝土组合柱轴压力学性能的影响,采用有限元软件ABAQUS数值仿真模拟和轴压试验分析了内置横向拉杆的横肋波纹钢-钢管混凝土组合柱的轴压性能,通过对比分析了内置横向拉杆的数量对横肋波纹钢-钢管混凝... 为探究约束拉杆对横肋波纹钢-钢管混凝土组合柱轴压力学性能的影响,采用有限元软件ABAQUS数值仿真模拟和轴压试验分析了内置横向拉杆的横肋波纹钢-钢管混凝土组合柱的轴压性能,通过对比分析了内置横向拉杆的数量对横肋波纹钢-钢管混凝土组合柱的荷载-轴向应变曲线、延性、屈服荷载以及核心混凝土约束效应的影响规律。研究表明,内置横向拉杆能够增强对核心混凝土的约束效应,提高横肋波纹钢-钢管混凝土组合柱的轴压承载力和延性。 展开更多
关键词 约束拉杆 横肋波纹钢-钢管混凝土组合柱 轴压试验 有限元分析 约束效应
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基于统一解的重叠盾构隧道施工土体变形研究 被引量：1
17
作者 魏纲 朱德涵 +2 位作者 赵得乾麟 王哲 郭丙来 《浙江工业大学学报》 北大核心 2023年第5期489-496,共8页
针对重叠盾构隧道施工引起土体变形问题,综合考虑了土体损失、开挖面附加推力、盾构机侧壁摩擦力和注浆压力4种因素引起的土体变形。对于掘进过程中土体损失引起的土体变形,修正了统一土体移动模型三维解,考虑了掘进过程中土质条件对纵... 针对重叠盾构隧道施工引起土体变形问题,综合考虑了土体损失、开挖面附加推力、盾构机侧壁摩擦力和注浆压力4种因素引起的土体变形。对于掘进过程中土体损失引起的土体变形,修正了统一土体移动模型三维解,考虑了掘进过程中土质条件对纵向土体变形的影响,采用叠加法得到由于土体损失产生的重叠隧道施工土体变形计算公式;对于开挖面附加推力、盾构机侧壁摩擦力和注浆压力3种因素引起的土体变形,采用Mindlin解进行计算,并根据重叠隧道计算模型将上下线的计算公式进行叠加,得到考虑以上3种因素产生土体变形的计算公式;将公式进行组合,最终推导出重叠盾构隧道施工过程中多重因素共同作用下土体变形的计算公式。结合工程案例对该方法进行验证,对比发现:修正后的三维统一解适用的土质条件范围更广,且预测值更为吻合;考虑多种因素比仅考虑土体损失的预测结果更贴合实测值,证明了该方法的可行性。 展开更多
关键词 重叠隧道 盾构施工 土体变形 三维统一解 MINDLIN解
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基于统一解的重叠盾构隧道施工引起土体变形研究 被引量：9
18
作者 魏纲 赵得乾麟 +2 位作者 徐浩 周烨波 陈春来 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期589-598,共10页
基于盾构法隧道统一土体移动模型解,通过分别计算上线、下线隧道引起的土体变形再进一步叠加的方法,建立重叠盾构施工引起的土体沉降和深层土体水平位移计算公式。将本文方法所得计算结果与实测结果、有限元模拟结果进行对比,并对深层... 基于盾构法隧道统一土体移动模型解,通过分别计算上线、下线隧道引起的土体变形再进一步叠加的方法,建立重叠盾构施工引起的土体沉降和深层土体水平位移计算公式。将本文方法所得计算结果与实测结果、有限元模拟结果进行对比,并对深层土体水平位移变化规律进行研究。研究结果表明:本文方法所得计算结果与实测结果、有限元模拟结果比较吻合,验证了本文方法可靠性;重叠隧道施工引起的地表沉降曲线符合正态分布规律,沉降曲线呈V形;深层土体水平位移呈S形,最大值出现在隧道埋深位置附近;由于重叠工况上线、下线隧道埋深不同,2条隧道的土体损失率以及土体移动焦点到隧道中心点距离的取值也不同。 展开更多
关键词 盾构施工 重叠隧道 土体变形 统一解
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类矩形盾构穿越既有隧道引起土体沉降的模型试验研究 被引量：8
19
作者 魏纲 赵得乾麟 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期222-232,共11页
类矩形盾构邻近既有隧道施工的土体变形控制是今后隧道工程要面对的难题,但目前该方面的研究较少。通过开展室内缩尺寸模型试验模拟类矩形盾构邻近既有隧道施工,探究了新旧隧道不同间距以及正交、斜交、重叠、夹穿等工况下由于土体损失... 类矩形盾构邻近既有隧道施工的土体变形控制是今后隧道工程要面对的难题,但目前该方面的研究较少。通过开展室内缩尺寸模型试验模拟类矩形盾构邻近既有隧道施工,探究了新旧隧道不同间距以及正交、斜交、重叠、夹穿等工况下由于土体损失导致的地表和深层土体纵向变形情况;对Peck公式进行了拓展,将无既有隧道沉降值与既有隧道造成土体二次扰动沉降值叠加得到适用于类矩形盾构穿越既有隧道的地表沉降计算方法。研究结果表明:随着新建隧道的施工,地表沉降逐渐增大,最后趋于稳定;地表沉降与深层土体沉降趋势基本一致,深层土体沉降值大于地表沉降;相比正交、斜交工况,重叠工况对地表沉降影响最大,其最大沉降值比其余2组最大沉降值大1倍;斜交工况与正交工况地表沉降最大值基本相同,但斜交工况沉降槽形状为W形,正交为V形,斜交工况沉降槽宽度大于正交工况,说明对土体的影响范围更大;重叠工况由于隧道自重造成的地表沉降的效果远比遮拦效应大;对比并择优了能够计算类矩形盾构施工造成的沉降槽宽度的方法,理论计算结果与实测数据基本吻合;Peck公式适用于既有隧道造成土体二次扰动的地表沉降计算。 展开更多
关键词 类矩形盾构 既有隧道 土体沉降 模型试验 PECK公式
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类矩形盾构隧道下穿引起既有隧道竖向位移计算方法研究 被引量：10
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作者 魏纲 赵得乾麟 齐永洁 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2022年第6期960-966,共7页
为探究类矩形盾构隧道施工对既有隧道造成的影响,得到既有隧道竖向变形规律,基于随机介质理论并结合累积概率曲线计算土体损失造成的土体竖向位移,再通过转动错台协同变形模型计算既有隧道竖向位移;针对新建类矩形盾构隧道下穿既有隧道... 为探究类矩形盾构隧道施工对既有隧道造成的影响,得到既有隧道竖向变形规律,基于随机介质理论并结合累积概率曲线计算土体损失造成的土体竖向位移,再通过转动错台协同变形模型计算既有隧道竖向位移;针对新建类矩形盾构隧道下穿既有隧道,以土体损失作为造成既有隧道沉降的唯一因素开展室内模型试验,并对拱顶位移进行施工全过程测量,将实测值与理论计算结果进行对比验证。研究结果表明:1)理论计算结果与实测值较为吻合,证明了理论计算方法的可靠性;2)类矩形盾构隧道下穿既有隧道造成既有隧道沉降的规律与圆形隧道一致;3)由于土体损失,新建隧道下穿会导致既有隧道发生沉降,在新旧隧道投影交汇处的既有隧道拱顶变形最大;4)既有隧道拱顶沉降变形随着开挖面的掘进逐渐增大,且存在一个快速变形的阶段。 展开更多
关键词 类矩形盾构隧道 下穿既有隧道 土体损失 竖向位移 模型试验
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