检索结果-内蒙古大学图书馆

应用力学学报 2021年第4期38卷 1358-1365页

作者：徐严钢朱海涛刘治国天津大学建筑工程学院天津300072 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072 中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300074

对基于Gauss-Legendre公式的路径积分法在二维、三维模型上的运用进行了研究。以高斯白噪声激励下的附加集中质量块悬臂梁、单稳态、双稳态、三稳态能量收集器为例,采用路径积分法计算平稳或非平稳响应的概率密度函数解,重点研究了积分... 详细信息

对基于Gauss-Legendre公式的路径积分法在二维、三维模型上的运用进行了研究。以高斯白噪声激励下的附加集中质量块悬臂梁、单稳态、双稳态、三稳态能量收集器为例,采用路径积分法计算平稳或非平稳响应的概率密度函数解,重点研究了积分区间以及子区间数目的选取对于路径积分法计算精度和效率的影响,采用蒙特卡洛数值模拟法的计算结果作为标准值,与路径积分法计算的结果进行了对比。提出了先对积分区间以及子区间数目进行粗选,再根据粗选结果进行负反馈调节积分区间的方法,提高了路径积分法的计算精度。

关键词：路径积分法概率密度函数高斯白噪声积分区间子区间数目

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富水管道型岩溶隧道衬砌结构力学响应特征研究

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岩土力学 2022年第7期43卷 1884-1898页

作者：樊浩博周定坤刘勇宋玉香朱正国朱永全高新强郭佳奇石家庄铁道大学省部共建交通工程结构力学行为与系统安全国家重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学道路与铁道工程安全保障省部共建教育部重点实验室河北石家庄050043 石家庄铁道大学河北省金属矿山安全高效开采技术创新中心河北石家庄050043 河南理工大学土木工程学院河南焦作454003

对于围岩中存在管道型溶腔的岩溶隧道而言,受地表强降雨及地下水的影响,管道型溶腔内极易积聚高水压力,进而引发衬砌开裂、渗漏水及涌水病害。为了探明管道型溶腔中高水压力对衬砌结构的影响,开展了富水管道型岩溶隧道衬砌结构力学响应... 详细信息

对于围岩中存在管道型溶腔的岩溶隧道而言,受地表强降雨及地下水的影响,管道型溶腔内极易积聚高水压力,进而引发衬砌开裂、渗漏水及涌水病害。为了探明管道型溶腔中高水压力对衬砌结构的影响,开展了富水管道型岩溶隧道衬砌结构力学响应模型试验,对不同溶腔位置及不同水头高度影响下的衬砌结构内力特征进行了研究。基于此,建立扩展工况的数值计算模型,进一步探究了不同溶腔直径、溶腔位置及溶腔水头高度对衬砌结构内力的影响。结果表明:当隧道周围存在管道型溶腔时,与溶腔接触位置的衬砌内侧承受较大的正弯矩,为衬砌结构的最不利受力位置;随着溶腔直径和溶腔内水头高度的增加,衬砌内力显著增大;溶腔所在位置影响着衬砌内力的分布,当溶腔位于隧道拱顶时,衬砌结构的抗水压能力最小。研究结果可为管道型岩溶隧道的结构设计及安全施工提供借鉴。

关键词：岩溶隧道管道型溶腔模型试验数值模拟衬砌内力

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热铸锚具结构参数优化设计

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空间结构 2022年第4期28卷 48-55,86页

作者：刘红波张英杰陈志华天津大学建筑工程学院天津300072 河北工程大学土木工程学院河北邯郸056038 天津市政工程设计研究总院有限公司天津300051 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300072

拉索是应用于预应力空间结构中的主要受力构件,其端头热铸锚具对传力起到关键作用.目前,热铸锚具结构参数主要基于简单的理论计算并通过提高安全系数确定,经济性能较差并且可能存在一定安全隐患.基于锌铜合金材性试验结果,得到其压缩强... 详细信息

拉索是应用于预应力空间结构中的主要受力构件,其端头热铸锚具对传力起到关键作用.目前,热铸锚具结构参数主要基于简单的理论计算并通过提高安全系数确定,经济性能较差并且可能存在一定安全隐患.基于锌铜合金材性试验结果,得到其压缩强度等力学特性,为锚杯设计奠定基础.提出了符合材料的“索端散丝-合金”简化弹性本构模型,并基于理论计算及参数化模拟方法,对热铸锚具结构进行参数优化,提出了锚杯平均壁厚、锚杯内外倾角及壁面摩擦系数等参数的工程取值建议.

关键词：热铸锚具参数优化压缩强度平均壁厚倾角

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一体化海上测风塔浮运拖航性态分析

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哈尔滨工程大学学报 2020年第8期41卷 1156-1162,1243页

作者：丁红岩胡睿奇张浦阳乐丛欢天津大学水利工程仿真与安全国家重点实验室天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 天津大学建筑工程学院天津300072

针对海上测风塔结构在浮运拖航过程中的动态响应特性问题,本文对一种可自浮拖航的新型测风塔的结构设计与拖航过程的运动特性进行了分析。采用DNV SESAM程序建立了水动力模型,对湿拖拖航过程的水动力特性进行了数值模拟分析。结果表明:... 详细信息

针对海上测风塔结构在浮运拖航过程中的动态响应特性问题,本文对一种可自浮拖航的新型测风塔的结构设计与拖航过程的运动特性进行了分析。采用DNV SESAM程序建立了水动力模型,对湿拖拖航过程的水动力特性进行了数值模拟分析。结果表明:该结构具有较好的自浮拖航稳性;基础型式可根据上部塔架高度合理选择;拖航因素中波高对运动响应影响较大;控制缆绳长度和采取顶浪拖航方式有利于保持拖航稳性。分析方法和结果为类似海上风电基础结构的拖航性态控制提供了参考。

关键词：海上风电测风塔结构结构设计自浮拖航数值模拟动力特性拖航稳性动态响应

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基于DIC的含3D打印起伏节理试样破裂特性及损伤本构

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工程科学学报 2022年第12期44卷 2029-2039页

作者：王本鑫金爱兵赵怡晴孙浩刘加柱北京科技大学金属矿山高效开采与安全教育部重点实验室北京100083 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 查尔姆斯理工大学建筑与土木工程学院哥德堡41296 五矿有色金属股份有限公司北京100044

受地质构造的影响,岩体工程中经常赋存起伏结构面(如扭转皱褶),由于形态复杂,目前起伏节理岩体的破裂及损伤本构研究仍不充分.采用3D打印技术制作不同倾角的起伏节理模型,通过单轴压缩试验和数字图像相关技术(DIC)对起伏节理试样的力学... 详细信息

受地质构造的影响,岩体工程中经常赋存起伏结构面(如扭转皱褶),由于形态复杂,目前起伏节理岩体的破裂及损伤本构研究仍不充分.采用3D打印技术制作不同倾角的起伏节理模型,通过单轴压缩试验和数字图像相关技术(DIC)对起伏节理试样的力学及破裂特性进行研究,并基于断裂力学原理,首次提出采用DIC位移场求解节理尖端应力强度因子(SIF:一型SIF,K_(Ⅰ);二型SIF,K_(Ⅱ))进而探究损伤本构特性的思路.结果表明:通过分析最小强度确定了起伏节理对试样的损伤上限为46.6%,起伏节理试样单轴强度对倾角的敏感性大于平直节理试样;起裂发生在峰值应力附近,破裂过程可分为破裂路径上微裂隙的产生和同步贯通,破裂模式表现为多条裂隙张剪组合模式;峰前SIF随荷载增加而增加,峰后同一荷载下KII>KI,节理左右两端均匀以剪切裂隙形式扩展;起伏节理对试样的损伤与倾角呈正弦关系,节理和荷载对试样的总损伤与应变均大致呈“S”型曲线.

关键词：起伏节理数字图像相关技术(DIC) 应力强度因子破裂特性损伤本构

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考虑土拱效应的盾构隧道施工地表沉降预测

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工程地质学报 2025年第2期33卷 783-793页

作者：胡达肖超梁小强孔纲强黎永索蒋磊杨仙湖南城市学院城市地下基础设施结构安全与防灾湖南省工程研究中心益阳413002 中国电建集团中南勘测设计研究院有限公司水能资源利用关键技术湖南省重点实验室长沙410014 中建五局土木工程有限公司长沙410000 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室南京210098 长沙市轨道交通集团有限公司长沙410007

城市地铁盾构隧道施工时,其上覆土体会产生应力转移和位移传递,为准确预测深埋盾构隧道施工过程中引起的地表沉降,基于能量法考虑“土拱效应”影响下的地层损失计算模型,开展了盾构施工地表沉降预测方法研究。首先,综合考虑隧道施工方... 详细信息

城市地铁盾构隧道施工时,其上覆土体会产生应力转移和位移传递,为准确预测深埋盾构隧道施工过程中引起的地表沉降,基于能量法考虑“土拱效应”影响下的地层损失计算模型,开展了盾构施工地表沉降预测方法研究。首先,综合考虑隧道施工方法及“土拱效应”等因素,对Loganathan公式进行优化改进,采用Terzaghi理论计算土拱作用下的土体回弹变形,建立考虑土拱效应的圆形盾构隧道施工地表沉降预测模型;其次,基于弹性Maxwell-Betti功互换定理,考虑圆形盾构隧道衬砌支护作用,通过构建两组不同受力状态下的弹性力学模型计算模型,推导出能量法理论下隧道施工引起的地层损失理论解析式;最后,针对5个典型盾构隧道工程案例进行对比研究和预测分析。结果表明:考虑土拱效应的预测方法更加有效,预测结果更接近实际监测沉降值,验证了该方法在盾构隧道工程中具有较好的适应性和可靠性。

关键词：盾构隧道能量法地表沉降土拱效应地层损失

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地震波斜入射下层状TI饱和场地地震反应分析

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工程力学 2020年第5期37卷 166-177页

作者：巴振宁张家玮梁建文吴孟桃中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室(天津大学) 天津300350 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300350 天津大学土木工程系天津300350

滨海地区的天然土体在长期的风化和沉积作用下,其水平模量往往会大于其竖向模量,表现出明显的横观各向同性(TI)饱和特性,目前还很少有针对地震波斜入射下TI饱和场地动力响应问题的研究。将Haskell-Thomson传递矩阵方法拓展到层状TI饱和... 详细信息

滨海地区的天然土体在长期的风化和沉积作用下,其水平模量往往会大于其竖向模量,表现出明显的横观各向同性(TI)饱和特性,目前还很少有针对地震波斜入射下TI饱和场地动力响应问题的研究。将Haskell-Thomson传递矩阵方法拓展到层状TI饱和半空间,求解了直角坐标系下两相介质的Biot动力平衡方程及孔隙流体运动方程,建立了层状TI饱和半空间传递矩阵,并结合地表边界条件求解了地震波斜入射下层状TI饱和场地自由场的时域反应。该文验证了提出方法的正确性,进而以CNTEWGXE波(0.3 g)作为输入地震动,研究了土体TI性质及饱和特性对场地加速度时程及反应谱的影响。结果表明:层状TI饱和场地和各向同性饱和场地地表的动力响应存在一定差异,TI参数的改变使得场地对地震波产生不同的滤波和放大效应;场地的饱和特性对地表的动力响应有重要影响,饱和多孔介质固液耦合作用对地震波具有削弱作用;地震波斜入射时地表加速度时程及反应谱响应小于其垂直入射时的响应,且入射角度对q P1波入射时的场地影响更明显。

关键词：自由场横观各向同性饱和多孔介质传递矩阵斜入射层状场地

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不同温度模式下软黏土孔隙水压力变化规律与应力–应变特性研究

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岩石力学与工程学报 2020年第11期39卷 2308-2318页

作者：雷华阳郝琪冯双喜张雅杰蒋明镜天津大学土木工程系天津300354 天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室天津300354 中国地震局地震工程综合模拟与城乡抗震韧性重点实验室天津300350

温度对软黏土孔隙水压力和应力–应变关系特性具有重要影响。通过自主研发的温控三轴仪,研究恒温、升温和降温3种不同温度模式下软黏土孔隙水压力变化规律和应力–应变特性,升温和降温模式下重点研究不同时间间隔和不同围压对软黏土孔... 详细信息

温度对软黏土孔隙水压力和应力–应变关系特性具有重要影响。通过自主研发的温控三轴仪,研究恒温、升温和降温3种不同温度模式下软黏土孔隙水压力变化规律和应力–应变特性,升温和降温模式下重点研究不同时间间隔和不同围压对软黏土孔隙水压力的消散、应力–应变关系模式、剪切强度和弹性模量的影响。结果表明:在恒温模式下,温度从10℃增加至70℃,孔隙水压力消散速率变大消散量明显增加。在升温和降温模式下,孔隙水压力呈现波动性下降,时间间隔和围压的增大均能促进孔隙水压力的消散;在恒温模式下,随温度升高应力–应变模式由应变硬化转化为应变软化,剪切强度明显提高,弹性模量整体上呈现出先下降后上升的趋势。在升温模式和降温模式下,土体的应力–应变模式均呈现应变硬化,时间间隔和围压对提高土体的剪切强度和弹性模量具有明显影响。

关键词：土力学温度模式软黏土孔隙水压力应力–应变特性

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考虑不同曲率下盾构隧道纵向地震响应分析

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广州建筑 2024年第7期52卷 1-5页

作者：陈奕臻崔杰陈泓宇黄襄云陈克坚戴胜勇广州大学土木工程学院广州510006 广州大学工程抗震减震与结构安全教育部重点实验室广州510006 中铁二院工程集团有限责任公司成都610031

过江盾构隧道选线过程中因避让不良地质段,或地形上满足两端进洞及展线要求而常产生局部弯曲,如苏州市海太过江盾构隧道。而隧道曲率对其动力响应影响规律在现有研究中鲜有提及,为探究在动力条件下不同曲率的盾构隧道纵向方向管环的轴... 详细信息

过江盾构隧道选线过程中因避让不良地质段,或地形上满足两端进洞及展线要求而常产生局部弯曲,如苏州市海太过江盾构隧道。而隧道曲率对其动力响应影响规律在现有研究中鲜有提及,为探究在动力条件下不同曲率的盾构隧道纵向方向管环的轴力、张开量等变化规律,运用纵向反应位移法思想,基于长大隧道非一致激励动力分析方法,建立多质点-梁-弹簧模型,开展多工况地震动输入下的不同曲率盾构隧道纵向动力响应分析。结果表明:数值模型与计算方法能够得到合理的隧道结构动力响应;盾构隧道动力响应随隧道曲率增加而增加;不同曲率盾构隧道在进入土层交界区段其轴力和张开量出现显著的差异。该研究结果可为盾构隧道选线论证及动力响应分析提供更为可靠完善的计算模型与设计依据。

关键词：盾构隧道不同曲率动力分析简化模型

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顶升可缩式钢管混凝土支柱试验研究与工程应用

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煤炭学报 2022年第8期47卷 3052-3068页

作者：王军杨光黄万朋张涛邢鲁义山东建筑大学土木工程学院山东济南250101 建筑结构加固改造与地下空间工程教育部重点实验室山东济南250101 山东科技大学矿业与安全工程学院山东青岛266590 临矿集团鲁西煤矿山东济宁273512

针对沿空留巷巷旁支护存在的问题,提出基于顶升可缩式钢管混凝土支柱的巷旁支护技术。设计了顶升可缩式钢管混凝土支柱结构与留巷工艺,为验证该支柱增阻让压性能,开展了不同让压结构的可缩承载试验,研究表明:杨木可缩阶段承载力200 kN... 详细信息

针对沿空留巷巷旁支护存在的问题,提出基于顶升可缩式钢管混凝土支柱的巷旁支护技术。设计了顶升可缩式钢管混凝土支柱结构与留巷工艺,为验证该支柱增阻让压性能,开展了不同让压结构的可缩承载试验,研究表明:杨木可缩阶段承载力200 kN、极值承载力700 kN,松木可缩阶段承载力500 kN、极值承载力900 kN,钢筋网柱可缩阶段承载力400 kN、极值承载力750 kN,以松木的压缩率最高,达到77.7%,可见,松木更适合作为让压结构。通过分析钢管混凝土短柱和长柱承载力试验结果,验证了钢管混凝土支柱高承载力特征,修正了支柱承载力长细比折减系数,优化了顶升可缩式钢管混凝土支柱承载力计算公式。通过文献分析选取了合理的巷旁支护阻力和压缩量计算方法,以鲁西煤矿3_(下)A02工作面沿空留巷为例,进行了巷旁支护阻力和压缩量计算分析,以试验研究为基础,开展了顶升可缩式钢管混凝土支柱结构设计、支柱受力分析和工程实践研究。实践表明采用单排φ299 mm×10 mm顶升可缩式钢管混凝土支柱+一排φ21.6 mm×10300 mm控顶锚索的巷旁支护,辅以挡风帘+网喷层的采空区隔离方案,能够保证沿空留巷长期稳定,该技术具有顶升初撑效果好、增阻变形能力强、支护承载力高等特点,在基本顶沉降运动剧烈的留巷工程中具有较好的应用前景,若进一步配合采空区侧切顶卸压和支柱外壳钢管回收复用,留巷效果将更优。

关键词：钢管混凝土支柱顶升接顶木结构可缩性沿空留巷长短柱承载力

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