检索结果-内蒙古大学图书馆

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

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高聚物碎石桩模型试验及数值分析

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岩土工程学报 2018年第S2期40卷 1-5页

作者：王复明方宏远曹凯马少春郑州大学水利与环境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河南大学土木建筑学院

为了使新型的高聚物碎石桩在工程中的应用和推广,通过对3种不同高聚物密度的高聚物碎石桩模型分别进行了模型试验和有限元扩展分析,研究了其承载特性。结果表明:高聚物碎石桩的承载能力分别随着高聚物密度、桩长、桩径的增加而增加;在... 详细信息

为了使新型的高聚物碎石桩在工程中的应用和推广,通过对3种不同高聚物密度的高聚物碎石桩模型分别进行了模型试验和有限元扩展分析,研究了其承载特性。结果表明:高聚物碎石桩的承载能力分别随着高聚物密度、桩长、桩径的增加而增加;在同一级桩顶荷载作用下,得到模型桩的桩侧摩阻力会随着高聚物密度的增加而增大;在相同高聚物密度下,得出桩径越大,桩端阻力的荷载分担比越小。另外,高聚物碎石桩的承载能力优于碎石桩和CFG桩。

关键词：高聚物碎石桩模型试验高聚物密度承载力桩端阻力

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新型聚氨酯弹性体注浆材料的压缩尺寸效应及应变率效应

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材料导报 2023年第15期37卷 269-275页

作者：潘旺夏洋洋张超方宏远王复明郑州大学水利与交通学院郑州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 地下工程灾变防控省部共建协同创新中心郑州450001

为了解决现有风电基础注浆加固材料强度低、抗变形能力弱及可注性差等难题,制备了一种新型聚氨酯弹性体注浆材料。在考虑尺寸效应和应变率效应的影响下进行了单轴压缩试验研究,得到了压缩应力-应变关系曲线,提出了一种适用于该聚氨酯弹... 详细信息

为了解决现有风电基础注浆加固材料强度低、抗变形能力弱及可注性差等难题,制备了一种新型聚氨酯弹性体注浆材料。在考虑尺寸效应和应变率效应的影响下进行了单轴压缩试验研究,得到了压缩应力-应变关系曲线,提出了一种适用于该聚氨酯弹性体注浆材料的四参数唯象本构模型。结果表明:在该材料达到极限破坏之前,其应力-应变关系分为弹性阶段、屈服阶段、应变软化阶段三个阶段;材料的弹性模量、抗压强度、软化应力、能量密度等力学参数随应变率增大而增大,随试件尺寸的增大呈现先减小后增大的趋势,且相比尺寸效应,应变率效应的影响更为显著。本工作提出的四参数唯象本构模型能准确地表征本材料在不同尺寸时的压缩应力-应变关系。此本构模型为该聚氨酯弹性体注浆材料的理论计算和工程应用提供了重要的科学依据。

关键词：聚氨酯弹性体注浆材料压缩性能应变率尺寸效应本构模型

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交通荷载作用下埋地承插口排水管道动力响应分析

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岩土工程学报 2018年第12期40卷 2274-2280页

作者：王复明方宏远李斌陈灿郑州大学水利与环境学院河南郑州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 水利与交通基础设施安全防护河南省协同创新中心河南郑州450001

近年来,由于市政排水管道灾变导致的道路坍塌事故频发,水泥混凝土管是目前应用最为广泛的市政排水管道,其在交通荷载作用下的力学响应特征尚不明确。基于ABAQUS有限元软件,建立了带承插口结构排水管道三维数值模型。在考虑承插口、橡胶... 详细信息

近年来,由于市政排水管道灾变导致的道路坍塌事故频发,水泥混凝土管是目前应用最为广泛的市政排水管道,其在交通荷载作用下的力学响应特征尚不明确。基于ABAQUS有限元软件,建立了带承插口结构排水管道三维数值模型。在考虑承插口、橡胶圈和无限元吸收边界等的基础上计算分析了不同脉冲幅值、不同荷载作用位置和不同管道埋深对管道动力响应的影响。结果表明:管节处受力高度不连续,交通荷载对其作用位置两侧一节管长范围内的管道影响显著;承口和插口环向以受拉和受压为主;交通荷载作用位置对管顶、管底和管侧纵向Mises应力最大值无明显影响,但对管顶和管底纵向Mises应力分布有影响;管道纵向Mises应力及环向竖向应力与管道埋深成正比,应力增量与埋深增量成反比。计算结果为进一步研究交通荷载作用下排水管道的力学机理提供参考。

关键词：排水管道承插口橡胶圈脉冲荷载动力响应

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高聚物碎石混合料单轴受压性能试验研究

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建筑材料学报 2019年第2期22卷 320-326页

作者：王娟方宏远余自森曹凯王复明郑州大学水利与环境学院河南郑州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 水利与交通基础设施安全防护河南省协同创新中心河南郑州450001

高聚物注浆材料具有成型快、膨胀性高、抗拉性能好等特点,与碎石桩相结合应用于地基处理中具有明显优势.为了检测高聚物碎石混合料的变形和承载能力,试验研究了轴压荷载作用下高聚物碎石混合料的力学响应,对其应力-应变全曲线的特征、... 详细信息

高聚物注浆材料具有成型快、膨胀性高、抗拉性能好等特点,与碎石桩相结合应用于地基处理中具有明显优势.为了检测高聚物碎石混合料的变形和承载能力,试验研究了轴压荷载作用下高聚物碎石混合料的力学响应,对其应力-应变全曲线的特征、高聚物密度和碎石粒径的影响规律进行了分析.结果表明:高聚物碎石混合料具有优越的变形能力;应力-应变曲线在达到峰值荷载以前呈现典型的三阶段特征,在达到峰值荷载以后具有应变软化特性;高聚物密度对高聚物碎石混合料的变形和强度影响较大,随着高聚物密度的增加,高聚物碎石混合料脆性增加、强度提高;碎石粒径对高聚物碎石混合料的抗压性能影响较小.

关键词：高聚物碎石混合料应力-应变全曲线抗压强度高聚物密度碎石粒径

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基于融合卷积神经网络的多种类管道病害检测方法

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北京工业大学学报 2022年第6期48卷 561-571页

作者：方宏远马铎王念念胡浩帮董家修郑州大学水利科学与工程学院郑州450000 国家地方重大基础设施检测与修复技术联合工程实验室郑州450000 南方工程检测修复技术研究院广东惠州516000

地下管道是城市的血脉,年久失修将会导致管道服役性能降低,引发各种环境问题.因此,应当按时检测地下管道的病害类型及数量,为管道维修提供数据支持.但是,人工检测的方法费时费力,传统的计算机检测方法准确度和泛化能力较低.为了解决这... 详细信息

地下管道是城市的血脉,年久失修将会导致管道服役性能降低,引发各种环境问题.因此,应当按时检测地下管道的病害类型及数量,为管道维修提供数据支持.但是,人工检测的方法费时费力,传统的计算机检测方法准确度和泛化能力较低.为了解决这一问题,该文提出了一种基于融合卷积神经网络的多种类地下管道病害分类算法.该算法结合了Inception网络构架和残差网络构架,提高了检测的准确度.对比现有的检测模型发现,该模型的平均准确率和Macro-F 1分数分别达到了93.15%和0.932,检测评估指标最优,证明该模型具有准确、全面、误检率低的检测特点.对测试集实际检测结果分析可知,该模型在不同光照、不同障碍物、整体和局部的场景下,均检测无误,结果准确,证明了该模型具有鲁棒性高、泛化能力强的特点.

关键词：融合卷积神经网络地下管道多种类病害分类深度学习 Inception网络残差网络

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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

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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

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考虑化学反应的高聚物压密劈裂注浆仿真研究

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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

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高聚物浆液平板裂隙注浆热-流耦合仿真模型

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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

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不同影响因素下路用黄河泥沙动剪切模量和阻尼比试验及理论模型研究

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工程科学学报 2023年第3期45卷 509-519页

作者：王钰轲李俊豪邵景干余翔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 河南交院工程技术集团有限公司郑州450001

沿黄河高速公路建设过程中,黄河泥沙作为路基填料的可行性已经得到验证和重视,然而目前有关黄河泥沙作为路基填料的动力特性的研究较少.本文利用英国GDS动态三轴试验系统,对取自黄河中下游郑州段的泥沙进行应力控制的动三轴试验,探究了... 详细信息

沿黄河高速公路建设过程中,黄河泥沙作为路基填料的可行性已经得到验证和重视,然而目前有关黄河泥沙作为路基填料的动力特性的研究较少.本文利用英国GDS动态三轴试验系统,对取自黄河中下游郑州段的泥沙进行应力控制的动三轴试验,探究了围压、相对密实度和试验频率对黄河泥沙动剪应力–动剪应变关系、动剪切模量G和阻尼比D的影响,绘制了动剪应力–动剪应变关系骨干曲线和滞回曲线.结果表明,黄河泥沙的动剪切模量、阻尼比与剪应变关系可以用Hardin双曲线模型描述,围压对G和D的影响较大、试验频率对G和D的影响较小.综合与其他土体的动力特性对比表明,黄河泥沙动剪切模量折减曲线规律以及阻尼比D曲线规律和其他土体相符,其动力特性更接近于粉土和砂土,但与其他土体并不完全一致,具有一定的特殊性.最后,本文考虑了围压、相对密实度的影响,并结合现有经验公式,建立可以较好描述黄河泥沙最大动剪切模量G_(max)与围压、孔隙比关系的经验公式,同时建立了动剪切模量比G/G_(max)和D的数学模型,拟合结果显示,建立的模型能较好地描述黄河泥沙的G/G_(max)和D随剪应变的变化规律.

关键词：黄河泥沙动剪切模量比阻尼比动三轴试验理论模型

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