检索结果-内蒙古大学图书馆

应用基础与工程科学学报 2023年第1期31卷 197-209页

作者：王恒陈峰黄建华宋苗苗地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118 福建工程学院土木工程学院福建福州350118 福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118 盐城工学院滨海超软土技术研究所江苏盐城224051

针对目前水泥土桩承加筋路堤稳定性计算较少考虑水泥土应变软化特性的不足,采用无筋水泥材料破坏后特性的应变软化模型(Concrete Model,CM)研究桩承加筋路堤的失稳过程,通过分析不同位置桩体受力特性和桩体塑性区的发展情况,探究桩体的... 详细信息

针对目前水泥土桩承加筋路堤稳定性计算较少考虑水泥土应变软化特性的不足,采用无筋水泥材料破坏后特性的应变软化模型(Concrete Model,CM)研究桩承加筋路堤的失稳过程,通过分析不同位置桩体受力特性和桩体塑性区的发展情况,探究桩体的破坏顺序及破坏模式.结果表明:CM模型能够准确地模拟应变软化对水泥土剪切和弯曲破坏的影响,忽略水泥土桩的应变软化特性会高估桩承加筋路堤稳定性;水泥土桩破坏由桩身弯矩和轴力分布控制,桩体破坏诱发的应力释放引起临近桩体的内力变化,导致临近桩体发生渐进破坏;坡面下的桩体容易发生弯曲破坏,破坏方向由坡脚向路堤中心延伸,而路面下的桩体容易发生剪切破坏,破坏方向由路堤中心向坡脚延伸;加筋体刚度的提高会降低桩体的弯矩,桩承加筋路堤的破坏模式由渐进破坏转变为承载力不足的瞬时破坏.

关键词：水泥土桩应变软化桩承加筋路堤渐进破坏稳定性数值模拟

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不同固结路径下钙质砂固结排水强度性状研究

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岩土力学 2024年第8期45卷 2290-2298页

作者：陈军浩张艳娥王刚王恒福建理工大学地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118 福建理工大学土木工程学院福建福州350118 福建理工大学福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福建福州350118

钙质砂是我国南海岛礁建设的主要吹填材料,岛礁建筑施工中钙质砂地基将受到不同固结路径外荷载作用,开展不同固结路径下钙质砂的固结排水强度特性研究是岛礁地基建设的迫切需求。对取自我国南海某吹填岛礁的钙质砂开展不同固结路径三轴... 详细信息

钙质砂是我国南海岛礁建设的主要吹填材料,岛礁建筑施工中钙质砂地基将受到不同固结路径外荷载作用,开展不同固结路径下钙质砂的固结排水强度特性研究是岛礁地基建设的迫切需求。对取自我国南海某吹填岛礁的钙质砂开展不同固结路径三轴固结排水剪切试验,探究钙质砂的强度参数和颗粒破碎程度随固结路径的演变规律。研究结果表明:钙质砂的应变软化和剪胀特性随平均有效应力的增大、有效主应力比的增大而逐渐减弱;与等向固结工况相比,随着有效主应力比减小至0.45时,钙质砂固结排水峰值强度折减系数介于0.60~0.95之间;在常规应力范围内,当有效主应力比增大,峰值内摩擦角呈减小趋势,介于38°~53°之间。在固结阶段,颗粒破碎程度随偏应力的增大而变大,但在剪切完成后颗粒破碎程度反而最小,剪切阶段的颗粒破碎占主导地位;验证了不同固结路径下峰值内摩擦角与相对破碎率的定量关系式,计算得到的峰值内摩擦角预测值为实测值的0.8~1.2倍。固结应力路径和固结压力不同引起的颗粒破碎程度差异,是导致剪切后钙质砂固结排水强度性质差异的主要原因。

关键词：钙质砂应力路径固结排水强度颗粒破碎内摩擦角

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富水地层地铁明挖结构抗浮破坏模式研究

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地下空间与工程学报 2023年第1期19卷 302-308页

作者：臧万军赵曦雯王启云张雨露肖南雄福建工程学院土木工程学院福州350118 地下工程福建省高校重点实验室福州350118 湖南工学院土木与建筑工程学院湖南衡阳421002

不同地层结构的抗浮设计存在很大区别,位于富水地层中的地铁车站,结构抗浮问题尤为突出。以厦门地铁典型车站为研究对象,采用室内模型试验与ABAQUS有限元模拟相结合的方法,研究地铁车站位于富水地层中的抗浮破坏模式,并提出抗浮措施。... 详细信息

不同地层结构的抗浮设计存在很大区别,位于富水地层中的地铁车站,结构抗浮问题尤为突出。以厦门地铁典型车站为研究对象,采用室内模型试验与ABAQUS有限元模拟相结合的方法,研究地铁车站位于富水地层中的抗浮破坏模式,并提出抗浮措施。结果表明:富水地层中的地铁车站抗浮破坏模式为整体抗浮失效,由于车站侧壁摩阻力作用,结构并非突然浮起,而是整体上浮位移增长速率加快,破坏时板柱节点处的应变较底板其他部位偏大;上浮破坏时底板处孔隙水压力变化趋势与水体水压一致,由于渗流损失,底板处孔隙水压力需折减,折减系数约为0.79~0.85;抗浮设计时可考虑利用围护结构,改变渗流路径,增大水头折减。

关键词：地铁车站富水地层模型试验抗浮

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聚丙烯纤维再生混凝土主破裂前兆特征研究

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地下空间与工程学报 2024年第4期20卷 1247-1256页

作者：杨欣唐宇梁宁慧福建理工大学土木工程学院福州350118 福建理工大学地下工程福建省高校重点实验室福州350118 重庆大学土木工程学院重庆400045

为研究聚丙烯纤维再生混凝土的破裂尺度和主破裂前兆特征,设计制作了20组粗骨料替代率为25%和50%的试件,通过开展单轴压缩声发射试验,提取聚丙烯纤维再生混凝土破裂过程声发射能量和主频。以能量为媒介,探讨破裂尺度和声发射信号特征之... 详细信息

为研究聚丙烯纤维再生混凝土的破裂尺度和主破裂前兆特征,设计制作了20组粗骨料替代率为25%和50%的试件,通过开展单轴压缩声发射试验,提取聚丙烯纤维再生混凝土破裂过程声发射能量和主频。以能量为媒介,探讨破裂尺度和声发射信号特征之间的对应关系。采用K-means聚类方法将大尺度破裂和小尺度破裂进行二维聚类分析,然后运用支持向量机得到大尺度破裂和小尺度破裂两类聚类的分界线。分析了聚丙烯纤维再生混凝土破裂过程声发射信号演化规律,发现存在声发射事件率减少,大尺度破裂信号增加,低能量小尺度破裂信号消失等特征。引入前兆响应系数概念,计算结果表明低能量小尺度破裂信号消失特征的前兆响应系数最大,前兆响应时间最早。

关键词：聚丙烯纤维再生混凝土声发射破裂尺度前兆特征 K-means聚类

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厦门市海积淤泥水泥土力学性能试验研究

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地下空间与工程学报 2022年第6期18卷 1942-1948页

作者：王启云卓祖磊项玉龙康健福建工程学院土木工程学院福州350118 福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福州350118

为探索厦门市海积淤泥水泥土工程特性,根据土体物理力学性质指标制定了水泥土配比方案,采用无侧限抗压试验与直剪试验获得了水泥土力学参数,分析了含水率、龄期与水泥掺入比对水泥土力学特性的影响。结果表明:当海积淤泥初始含水率为45%... 详细信息

为探索厦门市海积淤泥水泥土工程特性,根据土体物理力学性质指标制定了水泥土配比方案,采用无侧限抗压试验与直剪试验获得了水泥土力学参数,分析了含水率、龄期与水泥掺入比对水泥土力学特性的影响。结果表明:当海积淤泥初始含水率为45%~65%、水泥掺入比为9%~21%时,水泥土无侧限抗压强度为0.46~5.38 MPa,内摩擦角为13.61°~41.99°,黏聚力为65.8~787.25 kPa;含水率55%是水泥掺入比对水泥土强度影响程度的分界线;当水泥掺入比低于18%时,水泥土的抗压强度与黏聚力近似呈线性增大,且初始土体含水率45%的水泥土强度增长速率大于含水率55%与65%;当水泥掺入比大于18%时,强度指标增长速率降低。在试验结果基础上,提出了一种适用于厦门市海积淤泥水泥土的无侧限抗压强度预测公式。

关键词：淤泥水泥土无侧限抗压强度抗剪强度指标

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大断面矩形顶管重力锚固基础力学特性分析

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人民长江 2023年第6期54卷 140-146页

作者：黄建华叶剑波福建工程学院土木工程学院福建福州350118 福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118

随着顶管断面尺寸的不断增大,顶管工程对顶推力的需求也在逐步增大。由于滨海软土具有承载力低且压缩性高的特点,因此传统后座墙式的反力结构无法提供安全稳定的顶推反力,其已经不适用于该类地区的顶管工程。为此针对滨海软土地区的顶... 详细信息

随着顶管断面尺寸的不断增大,顶管工程对顶推力的需求也在逐步增大。由于滨海软土具有承载力低且压缩性高的特点,因此传统后座墙式的反力结构无法提供安全稳定的顶推反力,其已经不适用于该类地区的顶管工程。为此针对滨海软土地区的顶管工程创新性地提出了一种新型反力结构——重力锚固基础。采用三维有限元分析软件对顶管施工过程中的重力锚固基础进行模拟,研究重力锚固基础的力学特性。结果表明:顶推反力将会造成基础底板的局部应力集中与非均匀变形;重力锚固基础利用基础底板、凸榫、锚杆和复合地基的组合结构有效抵消了顶推反力,控制了基础底板的位移与变形;重力锚固基础会因基础底板的向上翘曲变形而损失摩擦力,需使用锚杆控制翘曲变形。相关成果对新型重力锚固基础的设计有重要参考价值。

关键词：顶管工程重力锚固基础滨海软土数值分析

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缩管式恒阻大变形锚杆抗冲击特性及其治理岩爆潜力研究

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岩土力学 2024年第11期45卷 3355-3365,3377页

作者：赵明珠吴学震叶青王刚蒋宇静邓涛福州大学土木工程学院福建福州350108 福建理工大学地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118 山东科技大学山东省土木工程防灾减灾重点实验室山东青岛266590 长崎大学工学研究科日本长崎

深部岩体非线性大变形特性引发的岩爆灾害一直是岩土工程的世界性难题,严重制约了工程建设的施工进度和工程安全,加强对岩爆防治措施的深入研究刻不容缓。基于钢管挤压变形原理,提出了一种新型的缩管式恒阻大变形锚杆,该种锚杆可在容许... 详细信息

深部岩体非线性大变形特性引发的岩爆灾害一直是岩土工程的世界性难题,严重制约了工程建设的施工进度和工程安全,加强对岩爆防治措施的深入研究刻不容缓。基于钢管挤压变形原理,提出了一种新型的缩管式恒阻大变形锚杆,该种锚杆可在容许较大的变形量的同时提供较高的恒阻力。在前期研究的基础上,通过落锤冲击试验探索了缩管式恒阻大变形锚杆的抗冲击性能。试验结果表明:在整个冲击过程中,缩管式恒阻大变形锚杆的工作阻力稳定在150~180 kN范围内,恒阻特性显著;缩管式恒阻大变形锚杆吸收能量大、效率高,单次可吸收冲击能量为53kJ;在冲击过程中,试件压缩率仅减小了0.54%~1.43%,变形情况较为稳定。缩管式恒阻大变形锚杆具有良好的抗冲击特能,可为地下工程建设过程中岩爆灾害的治理提供有力的技术支撑。

关键词：缩管式恒阻大变形锚杆抗冲击特性岩爆恒阻力落锤冲击试验

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基于承载特性的群洞稳定性及初期支护优化研究

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现代隧道技术 2023年第1期60卷 119-129页

作者：姚志雄刘梦飞吴波刘耀星陈希茂郑国文罗芷祎福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福州350118 福建工程学院土木学院福州350118 福建省土木工程新技术与信息化重点实验室福州350118 东华理工大学土木与建筑工程学院南昌330013 中铁二十四局集团福建铁路建设有限公司福州351111

以福建某下穿高速公路大跨四孔小净距隧道(中间两孔车行隧道为双向八车道)为依托,开展考虑各洞室承载特性的整体优化研究以实现更科学的设计。基于强度折减极限理论方法,结合围岩变形、中夹岩塑性区发展及洞室破坏过程,综合评价各洞室... 详细信息

以福建某下穿高速公路大跨四孔小净距隧道(中间两孔车行隧道为双向八车道)为依托,开展考虑各洞室承载特性的整体优化研究以实现更科学的设计。基于强度折减极限理论方法,结合围岩变形、中夹岩塑性区发展及洞室破坏过程,综合评价各洞室稳定性,探讨群洞失稳判定方法及破坏模式;基于各洞室等强设计思想,通过数学函数模型拟合各洞室安全系数与初期支护厚度隐含关系,基于遗传算法对支护厚度进行优化。结果表明,随强度折减系数增大,围岩塑性区由近及远发展并贯通,大跨车行隧道与人行隧道安全储备不同,存在优化空间;结合各洞室稳定性及破坏发展过程,总结提出中夹岩塑性区贯通破坏、拱脚及地表塑性区贯通破坏以及上述两者共同作用破坏的三种群洞隧道主导破坏模式。计算结果表明,人行隧道及车行隧道初期支护厚度可减少4~12 cm,存在16.7%~26.7%不等优化空间。优化方案、原方案典型断面变形、应力与现场实测值一致性好,且均小于规定值,结构是稳定的,表明优化后的支护与围岩能较好协同作用,验证了计算方法及优化方案的合理性。这种综合考虑各洞室承载特性、支护参数经济性及群洞整体稳定性的优化方法,更好地处理了工程安全及工程造价之间的辩证关系,相比传统工程类比法更具科学性。

关键词：群洞隧道承载特性中夹岩塑性区极限分析理论稳定性分析初期支护优化

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水泥改良土地层联络通道冻结温度场分析

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土木工程学报 2021年第5期54卷 108-116页

作者：黄建华严耿明杨鹿鸣福建工程学院土木工程学院福建福州350118 福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118

地铁工程联络通道施工中,人工冻结加固土层的温度场研究目前大部分还是集中在天然土层方面,对水泥改良土地层中冻结温度场的发展与特性研究较少。文章系统研究水泥改良对联络通道地层冻结温度场的影响,建立联络通道冻结开挖三维数值模型... 详细信息

地铁工程联络通道施工中,人工冻结加固土层的温度场研究目前大部分还是集中在天然土层方面,对水泥改良土地层中冻结温度场的发展与特性研究较少。文章系统研究水泥改良对联络通道地层冻结温度场的影响,建立联络通道冻结开挖三维数值模型,考虑导热系数、比热容、相变潜热等影响因素,综合实测数据以及试验,对天然土层以及水泥改良土层中冻结温度场的发展和分布规律进行分析,研究结果表明:相比于天然淤泥质土地层,水泥改良土冻结温度场发展速度更快,但冻结效应稍差,积极冻结期的前33d,冻结温度场发展较为迅速,相邻冻结锋面相交后,温度场发展速度开始下降。水泥改良后,土层冻结温度场的发展对导热系数的变化最为敏感,比热容的变化次之,相变潜热变化的影响十分微小。研究成果表明:人工冻结配合水泥改良对淤泥质土地层具有显著的加固效果。

关键词：水泥改良土人工冻结法联络通道温度场导热系数

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高速列车荷载作用下粗粒土填料累积变形试验研究

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铁道学报 2021年第3期43卷 149-157页

作者：王启云魏心星张丙强林华明肖南雄罗才松福建工程学院土木工程学院福建福州350118 福建工程学院地下工程福建省高校重点实验室福建福州350118

为揭示高速列车荷载作用下路基粗粒土填料的累积应变特性,构建室内单元模型试验系统,利用MTS模拟列车动载作用,开展5万次循环加载试验,获得了累积应变与加载次数的关系曲线,探讨动应力幅值、加载频率、降雨入渗量等因素对累积应变的影... 详细信息

为揭示高速列车荷载作用下路基粗粒土填料的累积应变特性,构建室内单元模型试验系统,利用MTS模拟列车动载作用,开展5万次循环加载试验,获得了累积应变与加载次数的关系曲线,探讨动应力幅值、加载频率、降雨入渗量等因素对累积应变的影响。结果表明,在动应力幅值为25~200 kPa、加载频率为2~8 Hz的荷载作用下,粗粒土填料的累积应变在0.3%~1%之间,且随动应力幅值、频率的增加而增大。当加载频率超过6 Hz时,累积应变增加速率显著增大。降雨入渗导致粗粒土填料累积应变增加达1倍以上,且随着入渗量的增大,累积应变呈先急剧增大而后缓慢增加的趋势。根据试验结果提出粗粒土填料累积应变与加载次数的指数双曲函数预测模型,建立了模型参数与加载频率、动应力幅值及降雨入渗量的函数关系,利用试验数据验证了模型的合理性。研究结果可为高速铁路粗粒土路基工后沉降预测与控制提供参考。

关键词：粗粒土填料累积应变模型试验高速列车荷载降雨入渗

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