检索结果-内蒙古大学图书馆

土木工程学报 2025年第1期58卷 111-125页

作者：李晓龙桂云祥贾赫扬钟燕辉张蓓郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 郑州大学重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室河南郑州450001

具有自膨胀特性的高聚物注浆材料已广泛应用于岩体加固工程,但关于其注浆机理尚缺乏深入认识。近期试验研究表明,温度对自膨胀高聚物浆液的流动扩散过程具有显著影响,原因在于温度变化会改变高聚物浆液化学反应进程,进而影响其扩散行为... 详细信息

具有自膨胀特性的高聚物注浆材料已广泛应用于岩体加固工程,但关于其注浆机理尚缺乏深入认识。近期试验研究表明,温度对自膨胀高聚物浆液的流动扩散过程具有显著影响,原因在于温度变化会改变高聚物浆液化学反应进程,进而影响其扩散行为。为深入揭示温度对高聚物浆液在裂隙中扩散行为的影响机制,以一种工程中应用的自膨胀聚氨酯高聚物浆液为对象,基于浆液聚合反应机理和计算流体动力学理论,用准三维有限体积法离散浆液流动控制方程,用三维有限体积法离散裂隙壁热传导方程,建立模拟分析高聚物浆液在裂隙中膨胀扩散过程的热-流耦合仿真模型,实现对浆液化学反应进程、流场和“浆液-裂隙”体系温度场的耦合求解。开展不同注浆量、预热温度条件下无水平板裂隙高聚物注浆模型试验,通过浆液扩散范围、密度、温度等实测数据与计算结果的对比,验证所建立数值模型的适用性。在此基础上,分析预热温度、环境温度对浆液在平板裂隙中扩散行为的影响,结果表明,相同环境温度条件下,随着浆液预热温度升高,浆液扩散速率及升温速度加快,峰值温度增大,达到峰值点时刻越早;相同预热温度条件下,环境温度越高,浆液扩散速率越快,扩散半径越大;当浆液预热温度或环境温度升高至一定值时,浆液最终扩散范围不再发生明显改变;随着环境温度降低,所需的浆液最低预热温度逐渐增大。该文工作对高聚物裂隙注浆浆液预热温度设定具有一定指导作用。

关键词：自膨胀高聚物裂隙注浆扩散机理温度试验仿真方法

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

径向振动激励作用下饱和砂层中浆液扩散特性试验研究

引用

铁道科学与工程学报 2025年第3期22卷 1087-1099页

作者：李晓龙陈永利肖伟帆范新健钟燕辉王复明郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室河南郑州450001

振动注浆通过对饱和砂层施加振动激励作用,使其受扰动后有效应力下降、强度降低,从而减小浆液扩散阻力,增强其扩散性能,提升注浆效率和加固效果。目前振动注浆试验多采取轴向振动方式,其振动能量集中作用于钻杆端部土体,对径向土体几乎... 详细信息

振动注浆通过对饱和砂层施加振动激励作用,使其受扰动后有效应力下降、强度降低,从而减小浆液扩散阻力,增强其扩散性能,提升注浆效率和加固效果。目前振动注浆试验多采取轴向振动方式,其振动能量集中作用于钻杆端部土体,对径向土体几乎无扰动效应,影响范围有限。针对该问题,研发了一种具有径向激振和频率可调功能的振动注浆模型试验装置,杆体末端的振动器通过隔振接头与杆体连接,以减少振动能量沿杆体的传播,提升能量利用率。首先利用该装置研究了10、30和50Hz径向振动作用下,饱和砂土超孔隙水压力演变规律和时空分布特征,然后进行振动注浆试验,测试不同振动频率、注浆压力和注浆时间条件下地聚物浆液在饱和砂土中的扩散特性。结果表明,随着振动频率的增加,超静孔压比越大,达到液化状态越早,且持续时间越长,不同埋深下与振动器中心等高的测点扰动效应最强烈,在水平方向随着与振动中心距离的增加,扰动影响逐渐减弱。与静态注浆相比,施加振动激励后浆液扩散性能显著增强,浆液扩散半径随振动频率、注浆压力、注浆时间增加而增大,振动频率为10、30和50Hz时,浆液扩散半径相对于无振动时分别增加15.7%、60.2%和174.1%。不同工况下浆液固结体长度较为接近,平均长度比振动器长度增大约20%。浆液扩散的最终形态与砂土受扰动程度和空间分布特征基本一致。

关键词：振动注浆模型试验径向振动饱和砂层扩散性能

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

应变硬化指数取值模型及其对钢质管道失效压力影响分析

引用

工程力学 2025年第4期42卷 197-205页

作者：孙明明方宏远王念念薛冰寒李斌郑州大学水利与土木工程学院重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室水利与交通基础设施安全防护河南省协同创新中心黄河实验室(郑州大学)

该文依据钢材料应变强化效应和变形失稳理论，得到了应变硬化指数数值解并明确了其对管道极限内压承载力的影响。根据完好管道实际爆破压力数据，给出了应变硬化指数适应范围。结果表明：应变硬化指数可通过屈强比和屈服应变求解得到，... 详细信息

该文依据钢材料应变强化效应和变形失稳理论，得到了应变硬化指数数值解并明确了其对管道极限内压承载力的影响。根据完好管道实际爆破压力数据，给出了应变硬化指数适应范围。结果表明：应变硬化指数可通过屈强比和屈服应变求解得到，且数值解略小于真实值。管道硬化性能随着硬化指数n和强化系数K的增加而增强。钢材强度等级越高，硬化指数数值越小，失效应力越小。管道失效应变等于抗拉强度对应的真实应变的1/2。是否考虑钢材料应变硬化情况下，失效压力误差相差2.24%～6.08%，其中von Mises屈服对应变硬化指数取值模型更为敏感。

关键词：应变硬化指数硬化性能失效模式失效压力试验数据

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

脱空混凝土管道纵向力学行为及自膨胀高聚物注浆修复性能提升

引用

工程力学 2024年第11期41卷 134-144页

作者：李斌方宏远杜雪明孙明明薛冰寒黄河实验室(郑州大学) 重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室水利与交通基础设施安全防护河南省协同创新中心郑州大学水利与土木工程学院

为揭示脱空混凝土管道的纵向力学行为以及自膨胀高聚物外部注浆修复性能提升效果，开展了密实、脱空和高聚物修复混凝土管道现场足尺试验和三维有限元数值仿真，并通过试验结果对数值模型进行了验证。以不同管基状态下混凝土管道的截面... 详细信息

为揭示脱空混凝土管道的纵向力学行为以及自膨胀高聚物外部注浆修复性能提升效果，开展了密实、脱空和高聚物修复混凝土管道现场足尺试验和三维有限元数值仿真，并通过试验结果对数值模型进行了验证。以不同管基状态下混凝土管道的截面纵向弯曲弯矩和管顶竖向位移为分析对象，讨论了脱空宽度和脱空长度对混凝土管道力学行为的影响规律，并引入纵向弯矩和竖向位移修复指数ξM和ξU，对高聚物注浆修复脱空管道的性能提升效果进行了量化表征。研究表明：脱空管道正负纵向弯矩分别分布在脱空两侧的相邻管段和接头，峰值分别位于SgL2、SgR2和SgL3、SgR3处；脱空管道纵向弯矩在SgL1和SgR1处随脱空宽度的增大而减小，其余测点处随脱空宽度的增大而增大，在整个纵向随脱空长度的增大而增大；不同脱空宽度和脱空长度管道的纵向弯矩在SgL1和SgR1以外均高于密实管道；与密实管道相比，脱空管道竖向位移和接头剪切位移的最大增幅分别为155%和230%；修复管道的纵向弯矩略低于密实管道，竖向位移略高于密实管道，纵向弯矩和竖向位移最大修复指数分别为76.5%和83.7%。

关键词：脱空管道注浆修复足尺试验有限元模型力学行为性能提升

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

玻纤增强甲基丙烯酸酯基UV-CIPP材料抗弯性能及失效分析

引用

材料导报 2024年第12期38卷 290-296页

作者：夏洋洋方宏远张超王翠霞石明生郑州大学水利与交通学院/黄河实验室郑州450001 重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室郑州450001 地下工程灾变防控省部共建协同创新中心郑州450001

管道修复用紫外光原位固化(Ultraviolet cured-in-place pipe,UV-CIPP)材料是一种玻纤复合材料,其抗弯性能是评价管道修复效果以及材料优化设计所需的重要参考指标。以玻纤增强甲基丙烯酸酯基UV-CIPP材料为研究对象,考虑固化时间、固化... 详细信息

管道修复用紫外光原位固化(Ultraviolet cured-in-place pipe,UV-CIPP)材料是一种玻纤复合材料,其抗弯性能是评价管道修复效果以及材料优化设计所需的重要参考指标。以玻纤增强甲基丙烯酸酯基UV-CIPP材料为研究对象,考虑固化时间、固化距离、紫外灯功率和材料厚度的影响,基于融合高清视频和SEM观测的三点弯曲试验,对玻纤增强甲基丙烯酸酯基UV-CIPP材料抗弯性能和失效机制进行了研究。结果表明,UV-CIPP材料的失效过程可以分为三个阶段:弹性阶段、基体开裂阶段和玻纤布断裂阶段,基体开裂、脱粘分层和纤维拉拔断裂是玻纤增强甲基丙烯酸酯基UV-CIPP材料弯曲失效的主要原因。在单一变量影响下,玻纤增强甲基丙烯酸酯基UV-CIPP材料弯曲强度和弯曲模量随固化时间、固化距离和紫外灯功率的增大均呈现出先增大后减小的趋势,随着材料厚度的增大却逐渐减小。本研究不仅为UV-CIPP材料的优化设计提供了参考依据,也为国产化UV-CIPP材料的发展奠定了重要基础。

关键词：紫外光原位固化(UV-CIPP)材料三点弯曲试验高清视频 SEM 固化参数材料厚度

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

径向振动激励对饱和砂土的扰动特征试验研究

引用

岩石力学与工程学报 2024年第9期43卷 2289-2300页

作者：李晓龙陈永利肖伟帆马鹏钟燕辉张蓓王复明郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室河南郑州450001 河南省陆浑水库管理局河南洛阳471032

为研究径向振动激励对饱和砂土的扰动效应,研发一种具有径向激振功能、频率可调的振动试验系统,利用该系统开展振动频率10~50 Hz条件下饱和砂土扰动试验,分析径向振动激励对饱和砂土扰动效应时空演变规律和分布特征。结果表明,在试验工... 详细信息

为研究径向振动激励对饱和砂土的扰动效应,研发一种具有径向激振功能、频率可调的振动试验系统,利用该系统开展振动频率10~50 Hz条件下饱和砂土扰动试验,分析径向振动激励对饱和砂土扰动效应时空演变规律和分布特征。结果表明,在试验工况范围内,受振动激励作用,各测点孔隙水压力前期逐渐上升,达到峰值后逐渐下降并趋于稳定;随着振动频率的升高,饱和砂土受扰动程度更加剧烈,各测点超静孔隙水压力、超静孔隙水压力比、液化持续时间及振动加速度逐渐增大;振动频率为30 Hz时,部分测点达到液化状态,40和50 Hz时,所有测点进入液化状态;随着深度增加,振动过程中各测点孔隙水压力越大,达到峰值时刻越早,液化持续时间越短;振动器中部附近土体受扰动程度最剧烈,该位置测点最早进入液化状态,其孔隙水压力振荡幅度、相对振荡幅度和超静孔隙水压力比峰值均高于两端土体;沿径向与振动中心距离越近,测点振动加速度、最大超静孔隙水压力比越大,进入液化状态越早,液化持续时间越长。试验结果对注浆时机选择、出浆口位置设置、振动参数选取等具有指导作用,为进一步开展径向振动注浆试验研究奠定了基础。

关键词：土力学径向振动激励饱和砂土试验装置扰动效应

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

温度对自膨胀高聚物浆液在裂隙中扩散行为影响试验研究

引用

岩土工程学报 2024年第4期46卷 794-802页

作者：贾赫扬李晓龙曹东东王珊珊桂云祥钟燕辉张蓓郑州大学水利与土木工程学院河南郑州450001 重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室河南郑州450001 河南水利勘测设计研究有限公司河南郑州450016

为了研究温度对膨胀型聚氨酯高聚物注浆材料在裂隙中扩散特性的影响,设计了平板裂隙注浆模型试验装置,以一种工程中应用的聚氨酯高聚物浆液为对象,开展了高聚物注浆系列试验,测试了不同浆液预热温度、环境温度、注浆量条件下高聚物浆液... 详细信息

为了研究温度对膨胀型聚氨酯高聚物注浆材料在裂隙中扩散特性的影响,设计了平板裂隙注浆模型试验装置,以一种工程中应用的聚氨酯高聚物浆液为对象,开展了高聚物注浆系列试验,测试了不同浆液预热温度、环境温度、注浆量条件下高聚物浆液在平板裂隙中的扩散特性,得到了不同工况下浆液扩散速率、扩散范围以及浆液和裂隙壁内温度分布随时间变化情况。分析结果表明:浆液预热温度对高聚物扩散过程具有重要影响,相同注浆量条件下,预热温度越高,浆液扩散速率越快,初凝时间越早,浆液扩散半径随着预热温度的升高逐渐增大,低温下浆液扩散半径显著低于高温下的试验结果;浆液扩散过程与其化学反应进程不完全同步,其化学反应终止时间晚于浆液初凝时间;浆液温度随时间呈现先升高然后逐渐下降、变化速率由快至慢的演化特征,同一时刻注浆孔中心处温度最高,沿径向逐渐递减;浆液升温速率和温度峰值随预热温度和环境温度的升高而增大;浆液扩散过程中高聚物与裂隙壁间存在明显热传导效应。试验结果对于高聚物裂隙注浆机理研究和注浆技术研发具有参考作用。

关键词：高聚物裂隙注浆扩散机理温度试验

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

渗透型高聚物在富水砂层中堵水规律试验与数值模拟研究

引用

中国科学：技术科学 2023年第3期53卷 457-472页

作者：方宏远刘康杜雪明王复明郑州大学水利科学与工程学院郑州450001 重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室郑州450001 水利与交通基础设施安全防护河南省协同创新中心郑州450001

渗透注浆是修建隧道穿越富水砂层时防渗堵水的重要方法之一.与普通化学浆液不同的是,该渗透型高聚物在浆液扩散过程中具有双组分反应并快速固结的特点,适用于在富水砂层中注浆堵水.然而由于其扩散过程中的快速固结的特点,使得其在富水... 详细信息

渗透注浆是修建隧道穿越富水砂层时防渗堵水的重要方法之一.与普通化学浆液不同的是,该渗透型高聚物在浆液扩散过程中具有双组分反应并快速固结的特点,适用于在富水砂层中注浆堵水.然而由于其扩散过程中的快速固结的特点,使得其在富水砂层的扩散规律更为复杂.为了研究该渗透型高聚物在富水砂层中的堵水效果,制作了一套可视化的富水砂层渗透注浆模型试验装置,该装置具备可观察浆液扩散距离、监测注浆前后孔隙水压力变化和测量堵水率等功能.以堵水率、渗透系数作为评价富水砂层渗透注浆堵水防渗效果的性能指标,选取砂层粒径、动水压力、注浆压力和黏性土含量4个因素作为渗透注浆的影响因素,开展了砂层渗透注浆堵水防渗效果的正交试验,获得了影响渗透型高聚物浆液在富水砂层渗透注浆效果的主控因素以及各单因素对注浆效果的影响特征.同时,对模型试验进行了数值模拟,重点分析了注浆过程中的浆-水两相渗流场压力、流速和浆液扩散的变化过程,并与试验实测浆液扩散距离进行了对比验证.研究结果表明:(1)富水砂层经渗透型高聚物注浆后,10 min内堵水率可达到90%以上,1 d渗透系数可达到10^(−7)cm/s数量级,达到了理想的堵水防渗效果;(2)在一定注浆压力范围内,注浆压力是控制富水砂层注浆堵水防渗效果的主控因素,随着注浆压力的增大,10 min内堵水率逐渐增大且砂层1 d渗透系数显著降低;(3)反应结束后,浆液能扩散到的砂层位置处,孔隙水压力接近0;(4)数值模拟结果表明,浆-水两相渗流压力场从注浆孔向出水边界递减,顺水段渗流速度受水流冲刷明显大于逆水段,浆液存在逆水扩散现象,扩散距离的模拟结果与固结体实测结果误差不大;(5)通过多元线性回归分析,得到注浆堵水率、固结体1 d的渗透系数与动水压力、注浆压力、砂层粒径、黏性土含量的回归方程.

关键词：富水砂层渗透注浆渗透型高聚物模型试验数值模拟堵水

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

考虑化学反应的高聚物压密劈裂注浆仿真研究

引用

岩土力学 2024年第9期45卷 2823-2838页

作者：李晓龙赵泽鑫陈坤洋马鹏陈灿钟燕辉张蓓郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 郑州大学重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室河南郑州450001 河南省陆浑水库管理局河南洛阳471032

考虑浆液化学反应原理,综合运用扩展有限元理论、修正剑桥模型和高聚物浆液膨胀力计算模型,建立了模拟高聚物在土体中压密劈裂注浆动态过程的二维仿真分析方法。通过模型试验验证了所提出方法的适用性,进而分析了浆液膨胀力、浆脉形态... 详细信息

考虑浆液化学反应原理,综合运用扩展有限元理论、修正剑桥模型和高聚物浆液膨胀力计算模型,建立了模拟高聚物在土体中压密劈裂注浆动态过程的二维仿真分析方法。通过模型试验验证了所提出方法的适用性,进而分析了浆液膨胀力、浆脉形态、土体孔隙比随时间变化规律及注浆孔埋深、土体断裂韧度对浆脉扩展过程的影响。结果表明:受高聚物化学反应进程驱动,在浆液与土体耦合作用下,浆液膨胀力初期随时间近似呈线性增长,达到峰值后快速下降并趋于稳定;浆脉长度和宽度发展速度不同步,裂缝启裂至二次扩展阶段,浆脉长度基本保持不变,宽度线性增大,裂缝二次扩展后,浆脉长度近似线性增大,而宽度增长速率趋缓;受浆液挤密作用影响,裂缝两侧一定范围内土体孔隙比显著降低,沿垂直于裂缝面方向,距注浆孔中心越近,孔隙比越小;孔隙比随时间整体呈下降趋势,随着裂缝的扩展和后期膨胀压力的下降,紧邻裂缝面两侧土体孔隙比有一定恢复,随后趋于稳定;随着注浆孔埋深和土体断裂韧度的增加,浆脉长度逐渐减小,宽度不断增大,两者变化速率基本保持不变;浆脉扩展稳定时间随埋深的增大而提前,随断裂韧度的增大而延后。

关键词：高聚物劈裂注浆仿真方法化学反应膨胀力计算模型扩展有限元修正剑桥模型

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

高聚物浆液平板裂隙注浆热-流耦合仿真模型

引用

工程力学 2024年

作者：李晓龙桂云祥贾赫扬李晓楠郝梅美钟燕辉张蓓郑州大学水利与交通学院重大基础设施检测修复技术国家地方联合工程实验室中原工学院计算机学院

为研究温度和热传导对自膨胀高聚物在平板裂隙中扩散特性的影响规律，考虑浆液化学反应原理，分别用准三维和三维同位网格有限体积法离散浆液组分质量守恒方程、流动控制方程和裂隙热传导方程，建立了浆液-裂隙壁热流耦合仿真模型，采用... 详细信息

为研究温度和热传导对自膨胀高聚物在平板裂隙中扩散特性的影响规律，考虑浆液化学反应原理，分别用准三维和三维同位网格有限体积法离散浆液组分质量守恒方程、流动控制方程和裂隙热传导方程，建立了浆液-裂隙壁热流耦合仿真模型，采用PISO算法实施迭代控制，实现了对高聚物浆液裂隙注浆扩散过程多场耦合体系的求解。与商用软件计算结果相比，两种方法得到的浆液反应进程、扩散特征、体系温度演变、流场密度与压力分布吻合较好，与高聚物裂隙注浆模型试验结果相比也具有较好一致性，证明了所建立模型的适用性和正确性。该模型将裂隙注浆三维问题转化为二维问题处理，与三维有限体积法相比，在保证求解精度前提条件下，能够显著减少流体单元数量，降低建模复杂度，节省计算时间，为研究热-流耦合效应对高聚物浆液在裂隙中扩散行为的影响提供了一种快捷高效的新途径。

关键词：高聚物浆液裂隙注浆热传导热流耦合数值模拟

来源：评论

学校读者我要写书评

暂无评论

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：

通借通还

建议与咨询 留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

时间限定

文献类型

馆藏选择

核心期刊

语言

文献类型

帮助

文字说明：

检索规则说明：

检索范例：

分类表

所选分类

限定检索结果

文献类型

馆藏范围

日期分布

学科分类号

主题

机构

作者

语言

请选择保存的检索档案： 新增检索档案 确定 取消

请选择收藏分类： 新增自定义分类 确定 取消

通借通还

建议与咨询留下您的常用邮箱和电话号码，以便我们向您反馈解决方案和替代方法

请选择保存的检索档案：

请选择收藏分类：