湿陷性黄土地区海绵城市建设研究进展 被引量：15

1

作者 胡志平 温馨 +3 位作者 张勋 王瑞 张亚国 穆桐 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2021年第2期376-388,共13页

海绵城市作为城市雨洪管理、人居环境改善的重要手段,在水资源、水环境及水灾害问题突出的湿陷性黄土地区开展具有现实意义。为保证湿陷性黄土地区海绵城市建设的有效性与安全性,通过梳理黄土水分入渗规律、湿陷机理及湿陷性黄土地区海... 海绵城市作为城市雨洪管理、人居环境改善的重要手段,在水资源、水环境及水灾害问题突出的湿陷性黄土地区开展具有现实意义。为保证湿陷性黄土地区海绵城市建设的有效性与安全性,通过梳理黄土水分入渗规律、湿陷机理及湿陷性黄土地区海绵城市建设的研究趋势和不足,总结了湿陷性黄土地区海绵城市安全有效推进所面临的问题主要有:海绵城市建设需求旺盛但科技支撑薄弱;海绵设施“渗、滞、蓄”功能需求与黄土的水敏性和湿陷性矛盾突出;海绵城市建设冒进式开发与总体供给不足,规划水平有待提高。为了克服上述问题,提高海绵城市开发质量,当前面对的挑战体现在:差异化地层条件、渗流边界和应用场景下湿陷性黄土场地海绵城市建设的成套技术研发;湿陷性黄土场地海绵城市建设的适宜性评价体系和风险评估理论构建;黄土地区海绵城市建设规划的方法优化。 展开更多

关键词 湿陷性黄土 城市洪涝 城镇化 海绵城市 雨水入渗 湿陷变形 风险防控 问题和挑战

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地震作用下地裂缝场地地表加速度响应的振动台试验研究 被引量：15

2

作者 王启耀 胡志平 +1 位作者 王瑞 罗丽娟 《铁道学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期121-128,共8页

本文以西安地铁二号线穿越F6和F6'段地裂缝场地为原型,对水平地震作用下地裂缝场地地表加速度响应规律开展1∶15的振动台模型试验研究。试验时分别施加7种不同峰值加速度的El Centro波和Taft波激励,实测地裂缝场地表面6个测点的响... 本文以西安地铁二号线穿越F6和F6'段地裂缝场地为原型,对水平地震作用下地裂缝场地地表加速度响应规律开展1∶15的振动台模型试验研究。试验时分别施加7种不同峰值加速度的El Centro波和Taft波激励,实测地裂缝场地表面6个测点的响应加速度值。试验结果表明:在El Centro波激励下,地裂缝场地地表响应加速度放大系数均大于1.0,但随着激励峰值加速度增大,放大系数以激励峰值加速度300gal为界呈"z"字形骤降;Taft波激励下,地裂缝场地表面响应加速度放大系数均大于1.0,但随着激励峰值加速度增大,放大系数以激励峰值加速度200gal为界呈两段折线形减小且渐趋平缓。在El Centro波和Taft波激励下,地裂缝场地表面的响应加速度放大系数均随着激励峰值加速度的增加而减小,但减小速率和变化形态因激励地震波不同而有差异。工程实践中,建议避免将工程结构布设于"y"形地裂缝间的楔形体中,或者采取切实有效的抗震或减震措施。 展开更多

关键词 地裂缝场地 振动台试验 地震加速度响应 试验研究

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应力、应变控制下压实黄土动力特性研究 被引量：10

3

作者 胡志平 王强 +2 位作者 张雨禾 魏雪妮 王瑞 《地震工程学报》 CSCD 北大核心 2018年第6期1161-1167,共7页

基于动三轴试验研究了不同围压条件下,加载控制方式对压实黄土动应力应变关系的影响规律,对比了不同控制方式下压实黄土的动应力应变时程曲线的差异。研究表明:压实黄土的动应力应变关系符合双曲线模型;加载控制方式不会改变压实黄土骨... 基于动三轴试验研究了不同围压条件下,加载控制方式对压实黄土动应力应变关系的影响规律,对比了不同控制方式下压实黄土的动应力应变时程曲线的差异。研究表明:压实黄土的动应力应变关系符合双曲线模型;加载控制方式不会改变压实黄土骨干曲线的类型,但会显著影响拟合参数的大小。相同围压下,采用应变控制测定的初始动模量较小;随着围压的增大,应变控制下初始动模量随围压的增长速率反而越小,二者之间的差距越来越大。应力控制和应变控制加载过程中,动模量在某一振级下随着动循环次数的增加而逐渐衰减,且应力控制方式下衰减的幅度较大。对于土体结构受力较为敏感的原状土,使用应变控制加载方式可能会获得更为准确的试验结果。 展开更多

关键词 动三轴试验 应力控制 应变控制 骨干曲线 累积应变

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基于ANSYS和JC法的滑坡抗滑桩结构可靠度分析 被引量：8

4

作者 罗丽娟 熊帆 +2 位作者 陈悦 夏香波 王瑞 《灾害学》 CSCD 2016年第1期33-38,共6页

在深入分析可靠度指标的几何意义和JC法的基本原理的基础上,构造了滑坡抗滑桩结构的功能函数。分析了陕西省吴起县大路沟巨型黄土滑坡的工程地质条件,根据滑坡的工程地质勘察资料和滑坡治理工程的设计资料,建立了基于ANSYS的抗滑桩桩土... 在深入分析可靠度指标的几何意义和JC法的基本原理的基础上,构造了滑坡抗滑桩结构的功能函数。分析了陕西省吴起县大路沟巨型黄土滑坡的工程地质条件,根据滑坡的工程地质勘察资料和滑坡治理工程的设计资料,建立了基于ANSYS的抗滑桩桩土体系有限元模型,经过自重作用下桩土结构数值的模拟,验证了该有限元模型的有效性。在此基础上,选取滑体土重度γ、滑面土内聚力C和内摩擦角、滑面以下土的压缩模量Es四个随机变量,建立了基于ANSYS软件和JC法的抗滑桩结构可靠度计算模型,并研制了相应算法,算例结果表明:基于ANSYS和JC法的抗滑桩结构的失效概率pf=0.49%,可靠度指标β=2.58,失效概率略大于蒙特卡洛(MCS)抽样算法结果和CCD响应面法(RSM)结果,但是基于ANSYS和JC法的效率最高,从而验证了该可靠度模型及算法的有效性。 展开更多

关键词 可靠度 JC法 抗滑桩 黄土滑坡 ANSYS

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基于Green-Ampt模型的饱和-非饱和黄土入渗改进模型及其参数研究 被引量：9

5

作者 温馨 胡志平 +2 位作者 张勋 柴少波 吕新波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1991-2000,共10页

黄土中水分入渗理论分析对预测土体附加变形及强度弱化十分重要,但现有针对均质地基的Green-Ampt入渗分析模型运用于黄土区还有较多不足。基于黄土入渗饱和-非饱和分层假定,考虑入渗过程中土体实际渗透系数随深度的变化,对Green-Ampt模... 黄土中水分入渗理论分析对预测土体附加变形及强度弱化十分重要,但现有针对均质地基的Green-Ampt入渗分析模型运用于黄土区还有较多不足。基于黄土入渗饱和-非饱和分层假定,考虑入渗过程中土体实际渗透系数随深度的变化,对Green-Ampt模型进行修正,并用实例进行了验证;通过测量累积入渗量和含水率的时变规律,并结合Philip模型与Green-Ampt模型的相关关系及实际渗透系数随时间的变化关系获取模型参数。结果表明,相比于WGAM和Kostiakov模型,修正模型在黄土区的应用效果更好。在修正模型基础上,分析了饱和渗透系数、饱和含水率、初始含水率以及基质吸力对水分入渗深度的影响规律,并对参数的敏感指数进行了分析与对比。发现土体初始和饱和含水率变化对模型计算结果产生较大影响。该模型的建立对黄土地区水分入渗规律相关研究有一定的积极作用。 展开更多

关键词 黄土 水分入渗 GREEN-AMPT模型 分层假定

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EPS颗粒-黄土混合土减震层对黄土地区隧道衬砌结构的减震作用 被引量：4

6

作者 胡志平 魏雪妮 +2 位作者 张鹏 王瑞 夏香波 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2017年第3期103-111,共9页

为了分析聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)颗粒-黄土混合土减震层在不同条件下对隧道衬砌结构减震效果的影响,采用通用有限元软件ANSYS建立了在隧道支护体系内设置减震层的数值模型,分析了EPS颗粒掺入比、减震层厚度及地震动强度对隧道衬砌结构动... 为了分析聚苯乙烯泡沫塑料(EPS)颗粒-黄土混合土减震层在不同条件下对隧道衬砌结构减震效果的影响,采用通用有限元软件ANSYS建立了在隧道支护体系内设置减震层的数值模型,分析了EPS颗粒掺入比、减震层厚度及地震动强度对隧道衬砌结构动力响应规律的影响。结果表明:设置减震层可以减小传递至隧道衬砌结构的地震能量,从而使得隧道衬砌结构各关键点正应力、剪应力、最大主应力、位移及加速度峰值均有所减小,且一定范围内随着EPS颗粒掺入比的增大,减震效果逐渐明显;减震层的厚度控制在30~50cm区间内时减震效果最佳;减震层在强震作用下的减震效果更好,该混合土减震层更适合高烈度地震区的抗减震;所得结论可为今后在土体环境尤其是黄土地区开挖的隧道衬砌结构抗减震工程建设提供一定参考。 展开更多

关键词 EPS颗粒-黄土混合土 隧道衬砌结构 减震层 有限元分析 减震效果

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基于投资-效益准则的滑坡抗滑桩结构目标性能 被引量：2

7

作者 罗丽娟 夏香波 +2 位作者 陈悦 王瑞 魏雪妮 《水土保持研究》 CSCD 北大核心 2016年第1期319-324,共6页

基于投资—效益准则,从滑坡抗滑桩结构在全寿命周期内总费用的构成和计算方法出发,构建了抗滑桩结构基于投资—效益准则的优化设计模型,通过寻找全寿命周期内总费用的最小值来实现抗滑桩结构设计的目标性能。以陕西省吴起县大路沟滑坡... 基于投资—效益准则,从滑坡抗滑桩结构在全寿命周期内总费用的构成和计算方法出发,构建了抗滑桩结构基于投资—效益准则的优化设计模型,通过寻找全寿命周期内总费用的最小值来实现抗滑桩结构设计的目标性能。以陕西省吴起县大路沟滑坡抗滑桩工程为研究背景,详细介绍了抗滑桩结构的初始建造成本和各项失效损失费用的计算方法和公式,以及抗滑桩结构的目标性能表达式。结果表明:抗滑桩结构全寿命周期内总费用的评估是实施基于投资—效益准则优化设计的关键。根据抗滑桩工程所处地的社会经济发展水平,依据钢筋和混凝土材料单价来确定抗滑桩结构的初始建造成本的方法是有效可行的。文中提出的关于滑坡抗滑桩结构目标性能的确定思路和方法具有一定的参考价值。 展开更多

关键词 抗滑桩 黄土滑坡 投资—效应准则 目标性能 全寿命周期费用

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大振次交通荷载对压实黄土微观结构变化的影响 被引量：1

8

作者 王雷 王瑞 +2 位作者 胡志平 赵振荣 王强 《公路交通科技》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期37-44,共8页

长期交通荷载作用下路基土体累积应变的持续发展在引发路面沉降的同时也会影响土体的动力特性。当前研究大多停留在宏观角度,并未从微观上合理揭示其应变发展、动力参数变异的机理。在我国西北地区的公路交通建设过程中,黄土是应用最为... 长期交通荷载作用下路基土体累积应变的持续发展在引发路面沉降的同时也会影响土体的动力特性。当前研究大多停留在宏观角度,并未从微观上合理揭示其应变发展、动力参数变异的机理。在我国西北地区的公路交通建设过程中,黄土是应用最为广泛的路基填料。为了揭示长期交通荷载作用下压实黄土的宏观力学响应与其微观结构变化的内在联系,采用动三轴试验得到了长期交通荷载作用下压实黄土的累积应变和动模量随振次的发展规律,进而结合扫描电镜对振动前后压实黄土试样的微观结构进行了对比分析。研究结果表明,长期交通荷载作用下压实黄土的累积应变及动模量随振次的发展表现为明显的两阶段变化特征。按照塑性应变速率发展规律可以对其两阶段变化进行定义,分别为"对数下降段"和"稳定震荡段"。长期交通荷载作用前后压实黄土的微观结构变化主要表现为"凹坑"和贯通孔隙的闭合、颗粒之间胶结的断裂以及颗粒的破碎和重分布。推测"对数下降段"累积应变的快速发展和动模量的逐渐增加是"凹坑"和贯通架空孔隙闭合的宏观表现,"稳定震荡段"累积应变的持续发展和动模量的逐渐衰减则是颗粒之间胶结的断裂以及颗粒的破碎和重分布的宏观表现。建议在工程中通过预振等措施消除对数下降段的累积塑性应变,以期有效控制运营期沉降。 展开更多

关键词 道路工程 微观机理 扫描电镜 压实黄土 两阶段变化

原文传递

跨地裂缝浅埋地下管道非线性有限元分析

9

作者 王瑞 胡志平 魏雪妮 《科技通报》 2018年第9期63-68,共6页

基于ANSYS建立了三维管-土相互作用的非线性有限元模型,计算分析了管道与地裂缝夹角、管沟回填材料和管道壁厚在地裂缝上下盘土体相对运动时对浅埋地下钢管受力变形的影响。研究结果表明,管沟回填减震材料和增加管壁厚度均可以明显减小... 基于ANSYS建立了三维管-土相互作用的非线性有限元模型,计算分析了管道与地裂缝夹角、管沟回填材料和管道壁厚在地裂缝上下盘土体相对运动时对浅埋地下钢管受力变形的影响。研究结果表明,管沟回填减震材料和增加管壁厚度均可以明显减小管道的Mises塑性应变峰值。管道的受力变形情况随着管道与地裂缝夹角的变化而有所不同,管道与地裂缝的最佳交角在45°左右。管道的受力变形情况受管顶相对位移和管顶变形曲线曲率的共同影响。 展开更多

关键词 地裂缝 地下管道 管-土相互作用 有限元 最佳交角

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峨汉高速廖山隧道岩溶发育规律及其工程效应浅析 被引量：12

10

作者 李芳涛 李华明 +2 位作者 胡志平 陈南南 晏长根 《中国岩溶》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期592-603,共12页

峨汉高速廖山隧道地处西南岩溶区,岩溶地质灾害频发。在开展岩溶区地质环境调研的基础上,厘清隧址区岩溶发育特征,浅析隧址区岩溶发育规律及其控制因素,最后探究了岩溶发育的工程效应。结果表明:隧址区岩溶形态多样,呈现多尺度、多样化... 峨汉高速廖山隧道地处西南岩溶区,岩溶地质灾害频发。在开展岩溶区地质环境调研的基础上,厘清隧址区岩溶发育特征,浅析隧址区岩溶发育规律及其控制因素,最后探究了岩溶发育的工程效应。结果表明:隧址区岩溶形态多样,呈现多尺度、多样化、密集性发育的特征;岩溶在控溶因素的耦合作用下表现出显著的选择性、方向性、分层性、不均匀性以及系统连贯性等规律,其中地层岩性及其组合情况是物质基础,地形地貌与地质构造特征是主导条件,而水文地质条件是决定性因素;岩溶发育的工程效应表现在隧洞稳定性、岩溶涌水突泥和全寿命周期内的影响三个方面,不良岩溶地质体及岩溶富水空间的存在极易诱发洞身大变形、隧底岩溶塌陷等稳定性问题,以及局部静态岩溶水突出与湖水倒灌等涌水突泥灾害,甚至对隧道结构在运营期内的稳定性和耐久性造成不利影响。 展开更多

关键词 峨汉高速 岩溶隧道 发育规律 控制因素 工程效应 地质灾害 突水突泥

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爆破荷载作用下隧道围岩裂隙范围计算方法研究 被引量：11

11

作者 李芳涛 胡志平 +2 位作者 陈南南 张永辉 安学旭 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2022年第8期260-269,共10页

爆破荷载下隧道围岩产生的裂隙为岩溶发育和地下水运动创造了良好的条件。为了研究爆破荷载作用下隧道围岩的损伤裂隙范围,在考虑中主应力和环向拉应力的影响下,分别基于统一强度准则和摩尔库伦强度准则得到了两种粉碎区的计算方法,并... 爆破荷载下隧道围岩产生的裂隙为岩溶发育和地下水运动创造了良好的条件。为了研究爆破荷载作用下隧道围岩的损伤裂隙范围,在考虑中主应力和环向拉应力的影响下,分别基于统一强度准则和摩尔库伦强度准则得到了两种粉碎区的计算方法,并且计算了破裂Ⅰ区和破裂Ⅱ区的范围。最后开展了现场试验和探测,按本文计算方法计算了现场隧道粉碎区和裂隙区范围,计算结果与现场试验结果进行了对比和验证,得到了以下结论:①本文基于统一强度理论的粉碎区范围计算方法考虑了塑性损伤,适用于隧道粉碎区范围的计算,理论计算结果与现场粉碎区实测结果较为吻合,该方法可用于超欠挖控制严格的隧道爆破参数设计;②本文基于摩尔库伦强度准则的粉碎区范围计算方法不考虑塑性损伤,相比已有的基于摩尔库伦强度准则的计算方法考虑了环向拉应力,计算单元体更符合实际受力情况,本文粉碎区的两种计算方法主要区别在于是否包含塑性损伤的范围,两种计算方法在实际运用时,应根据不同的工程要求来选择;③现场试验结果表明,基于统一强度理论的破裂区范围的计算方法,其计算结果与现场实测结果较为接近,该方法可以用来计算和评估远场振动效应作用下隧道围岩的裂隙范围。 展开更多

关键词 爆破荷载 围岩裂隙 粉碎区 统一强度理论

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地下综合管廊结构斜穿活动地裂缝的变形破坏机制室内模型试验研究 被引量：22

12

作者 胡志平 张丹 +2 位作者 张亚国 王少卿 李芳涛 《岩石力学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期2550-2560,共11页

以西安地区地裂缝环境为研究背景,通过几何缩尺比例为1∶15的物理模型试验得到上、下盘相对错动情况下结构周边围岩土压力及结构应力、变形规律和宏观破坏现象,论述地下综合管廊45°斜穿地裂缝时的变形破坏模式。结果表明:随着错动... 以西安地区地裂缝环境为研究背景,通过几何缩尺比例为1∶15的物理模型试验得到上、下盘相对错动情况下结构周边围岩土压力及结构应力、变形规律和宏观破坏现象,论述地下综合管廊45°斜穿地裂缝时的变形破坏模式。结果表明:随着错动量的不断增大,上盘中管廊结构顶部纵向与土体的接触压力明显增加,下盘中明显减小;至于结构顶部横向与土体的接触压力,地裂缝与结构轴线相交处土压力较大,两边土压力较小;混凝土表面纵向裂缝主要分布在下盘区2.9D^5.1D(D=0.277 m)范围内,环向裂缝主要分布于下盘区0.9D范围内,下盘结构变形程度高于上盘结构;地下综合管廊在45°斜穿地裂缝时其变形不对称,结构处于扭转、弯曲、剪切的复杂应力状态,结构的受力形式属于薄壁杆件约束扭转。研究结果可为西安地下综合管廊斜穿地裂缝时的结构设计和防治措施的制定提供一定参考。 展开更多

关键词 隧道工程 地下综合管廊 地裂缝 模型试验 变形破坏模式

原文传递

成层土中考虑桩侧土竖向作用的螺纹桩动力响应 被引量：1

13

作者 王博宇 胡志平 +2 位作者 张永辉 刘子瑄 贺鹏远 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第9期161-170,共10页

螺纹桩与桩侧土的作用相对复杂,为研究竖向荷载作用下螺纹桩的振动特性,从桩侧土的三维波动出发,考虑土体的成层特性和桩侧土的竖向作用,对滞回阻尼地基中螺纹桩纵向振动特性进行研究。基于三维波动理论建立桩侧土波动方程,采用Laplace... 螺纹桩与桩侧土的作用相对复杂,为研究竖向荷载作用下螺纹桩的振动特性,从桩侧土的三维波动出发,考虑土体的成层特性和桩侧土的竖向作用,对滞回阻尼地基中螺纹桩纵向振动特性进行研究。基于三维波动理论建立桩侧土波动方程,采用Laplace变换和修正阻抗函数传递法得到桩土完全耦合条件下的螺纹桩振动响应解。将理论计算结果与现场实测曲线进行对比,证明螺纹桩-土相互作用模型的合理性。结果表明:相比桩侧土为均质体的假定,考虑土体的成层特性可以充分考虑应力波在分层界面的反射和折射现象,更符合实际情况;在有效桩长范围内,随着桩长的增加,桩侧土对螺纹桩的侧摩阻力越大,阻尼效应越明显;螺纹桩螺牙的存在对桩体具有一定的减振效应,且随着螺牙外径的增加,桩顶复刚度曲线的振幅水平和共振频率均显著减小。理论模型能较好地模拟螺纹桩与成层土的相互作用机理,为螺纹桩的应用提供理论支撑。 展开更多

关键词 桩基动力学 螺纹桩 成层滞回阻尼土 桩侧土竖向作用 动力响应

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“y”形地裂缝场地主次裂缝地震响应差异的振动台试验 被引量：17

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作者 胡志平 王启耀 +2 位作者 罗丽娟 马胜龙 刘安龙 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期98-107,共10页

以西安地裂缝F6和F6’长安立交段'y'形地裂缝场地为背景,对'y'形地裂缝场地主次裂缝地震响应差异开展1∶15的振动台模型试验研究。试验结果表明,El Centro波激励下:1主、次地裂缝两侧的响应加速度放大系数Ki,j均随激励... 以西安地裂缝F6和F6’长安立交段'y'形地裂缝场地为背景,对'y'形地裂缝场地主次裂缝地震响应差异开展1∶15的振动台模型试验研究。试验结果表明,El Centro波激励下:1主、次地裂缝两侧的响应加速度放大系数Ki,j均随激励的增大整体上呈减小趋势,这种变化趋势在激励加速度峰值为300Gal时出现拐点;主地裂缝底部处的放大系数大于次裂缝同深度处的放大系数;主、次裂缝顶部和中部的加速度响应差异不明显。2底部加速度响应远离主、次裂缝均明显增强;激励加速度峰值≤200Gal时,中部加速度响应远离主、次裂缝均明显衰减,而顶部加速度响应远离主裂缝反而增强;主、次地裂缝加速度响应距离裂缝的衰减规律差异不明显。3主、次地裂缝顶部的下盘加速度响应均大于上盘,但底部的上盘加速度响应均大于下盘,这种上下盘效应随激励的变化趋势不明显,与主、次地裂缝的相关性也不明显。 展开更多

关键词 “y”形地裂缝 主次裂缝 放大效应 上下盘效应 振动台试验 地震响应

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2.5D有限元建模关键问题——边界条件、网格划分及计算域选取 被引量：17

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作者 王瑞 胡志平 +2 位作者 任翔 李芳涛 温馨 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第1期80-88,共9页

为了提高2.5D有限元数值计算的求解精度及建模效率,分析了移动荷载作用下地基系统的动力响应特点,确定了计算域选取及网格划分的基本规则,评价了地基分层对波场的影响及边界的波动吸收效果,提出了可以规避边界影响的建模思路。分析结果... 为了提高2.5D有限元数值计算的求解精度及建模效率,分析了移动荷载作用下地基系统的动力响应特点,确定了计算域选取及网格划分的基本规则,评价了地基分层对波场的影响及边界的波动吸收效果,提出了可以规避边界影响的建模思路。分析结果表明:当计算域尺寸满足低频振动要求(约60 m)时,反射波对计算结果的影响可以忽略;建模时可以采用辐射状网格划分,最小网格尺寸需满足高频振动要求(约0.5-1.0 m)。荷载运行速度小于地基瑞利波速时没有波动传播现象,建议直接采用固定边界;荷载运行速度大于地基瑞利波速时可以通过切取局部计算域的方式规避反射波的影响,此时计算域半宽和纵向空间范围的选取需要遵循与马赫锥锥角和列车全长相关的几何关系。荷载影响深度内的地基分层会扰乱地基波场,当地基上覆软弱土层或软弱夹层时,波动会在软土层聚集并在加载点后形成多个马赫锥。 展开更多

关键词 分层地基 建模 2.5D有限元 网格划分 吸收边界

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基于Matlab的BP神经网络在预测TBM掘进速度中的应用 被引量：12

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作者 熊帆 胡志平 +1 位作者 任翔 张鹏 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2017年第5期101-107,共7页

TBM的掘进效率受围岩特征和机器设备性能的影响,预测TBM的掘进速度需要考虑这两方面因素。由于地质环境具有不确定性,文章分别采用正态分布和指数分布模拟岩石单轴抗压强度UCS和岩石质量指标RQD的统计分布规律,利用Monte Carlo算法生成... TBM的掘进效率受围岩特征和机器设备性能的影响,预测TBM的掘进速度需要考虑这两方面因素。由于地质环境具有不确定性,文章分别采用正态分布和指数分布模拟岩石单轴抗压强度UCS和岩石质量指标RQD的统计分布规律,利用Monte Carlo算法生成相应的随机输入参数;在考虑机器设备性能因素时,通过净推力和刀盘直径的比值,消除了不同机器设备之间性能因素的影响差异;基于围岩和机器性能两方面输入参数,在Matlab软件中建立了预测TBM掘进贯入度的BP神经网络模型。通过工程实例验证,模型的预测结果和实际情况比较接近。 展开更多

关键词 TBM掘进速度 预测 贯人度 BP神经网络 随机性 设备性能 围岩特征

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基于二维降阶Hermite插值的铁路路基动力响应2.5D有限元模拟 被引量：5

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作者 王瑞 胡志平 +1 位作者 彭建兵 王启耀 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期908-915,共8页

2.5D有限元方法在铁路路基动力响应研究领域中的应用渐趋广泛。针对其在求解随机不平顺条件下路基动力响应时计算效率显著下降的问题,构建了基于二维降阶Hermite插值的2.5D有限元路基动力响应快速计算框架。以路基在频率-波数域动力响... 2.5D有限元方法在铁路路基动力响应研究领域中的应用渐趋广泛。针对其在求解随机不平顺条件下路基动力响应时计算效率显著下降的问题,构建了基于二维降阶Hermite插值的2.5D有限元路基动力响应快速计算框架。以路基在频率-波数域动力响应的基本特征为依据确定了插值原则,讨论了插值点分布和数量对插值精度的影响。研究表明:采用二维降阶Hermite插值方法可以实现随机不平顺条件下路基动力响应的快速计算。相比插值点非均匀分布,插值点均匀分布可以兼顾幅值和相位的插值精度,适应性更好。此外,该方法的计算效率仅与插值点数量相关,不受随机不平顺谐波数量的影响,在模拟随机不平顺条件下路基动力响应方面具备显著的优势。 展开更多

关键词 2.5D有限元 铁路路基 响应函数 计算效率 二维插值

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考虑裂缝面开合和滑移的应力波传播模型 被引量：4

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作者 王瑞 胡志平 +2 位作者 王启耀 张勋 张亚国 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期988-995,共8页

为了研究应力波在裂缝面处的传播规律,建立了考虑法向开合的切向滑移行为的裂缝面模型,并基于波前动量守恒原理得出了求解波动在裂缝面处传播的时域递归方程组。在验证了方法正确性的基础上,研究了应力波在裂缝面处斜入射时的透反射波... 为了研究应力波在裂缝面处的传播规律,建立了考虑法向开合的切向滑移行为的裂缝面模型,并基于波前动量守恒原理得出了求解波动在裂缝面处传播的时域递归方程组。在验证了方法正确性的基础上,研究了应力波在裂缝面处斜入射时的透反射波形、裂缝面的相对位移和应力时程。研究结果表明:法向开合会延长波动的持续时间,而切向滑移对波动的持续时间没有影响;裂缝面的法向应力状态会影响其切向应力状态,但切向应力状态并不会影响法向应力状态。本文弹性状态时采用的线弹性本构可以被进一步推广为非线性本构,应用范围较广,为研究应力波在裂缝面中的传播提供了进一步的理论依据。 展开更多

关键词 裂缝面 法向开合行为 切向滑移行为 应力波传播 波动理论

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西安地裂缝界面处地震波传播规律 被引量：4

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作者 王瑞 胡志平 +2 位作者 夏香波 苑韦虹 陈悦 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第S2期642-648,共7页

地裂缝是黄土地区的一种典型地质灾害,地震波在地裂缝场地中的传播规律是工程界比较关心的一类问题。为了研究地震波在地裂缝处的传播规律,引用西安地区地裂缝界面的等效刚度系数和裂缝面的接触面连续条件,基于运动方程的基本解答,在考... 地裂缝是黄土地区的一种典型地质灾害,地震波在地裂缝场地中的传播规律是工程界比较关心的一类问题。为了研究地震波在地裂缝处的传播规律,引用西安地区地裂缝界面的等效刚度系数和裂缝面的接触面连续条件,基于运动方程的基本解答,在考虑转换波产生的前提下得出了求解西安地裂缝处地震波透反射系数的频域方程组。对入射角、入射波频率和地裂缝介质等效力学参数的变化对地震波传播规律的影响进行了分析。结果表明,地裂缝对地震波的传播起到了一定的高频滤波作用,当入射波频率较低时波动的传播主要以透射波为主;等效法向刚度只影响P波的传播,等效切向刚度对P波和SV波都有影响;相对于法向刚度,切向刚度的变化对的透反射系数的影响更为明显。 展开更多

关键词 西安地裂缝 地震波 透反射系数 传播规律 波动理论

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黏弹性介质中平、柱面波动传播的应力场及应用探讨 被引量：4

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作者 王瑞 胡志平 +2 位作者 张亚国 张勋 柴少波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第12期4665-4672,共8页

采用黏弹性介质的三维本构模型,基于工程波动理论推导了入射简谐波情况下平面波和柱面波在黏弹性介质中传播的应力场,扩展了波动理论在黏弹性介质中的应用。结合有限元人工黏弹性边界参数取值的弹性经典解,得到了在平面波和柱面波假设... 采用黏弹性介质的三维本构模型,基于工程波动理论推导了入射简谐波情况下平面波和柱面波在黏弹性介质中传播的应力场,扩展了波动理论在黏弹性介质中的应用。结合有限元人工黏弹性边界参数取值的弹性经典解,得到了在平面波和柱面波假设情况下的黏弹性边界参数取值。通过编制频域分析有限元计算程序讨论了基于理论解的黏弹性边界在有限元计算中的应用效果。结果表明:与基于弹性介质推导的传统黏弹性边界和黏性边界相比,采用黏弹性边界得到的模拟精度更高。同时指出,由于理论分析与时域分析有限元法在本构模型、参数设置等关键问题上存在根本差别,结果并不完全适用于常规的时域分析有限元法。最后,结合时域分析有限元法的特点为研究的进一步发展提供了建议。 展开更多

关键词 频域分析 应力场 三维黏弹性介质 人工边界

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