检索结果-内蒙古大学图书馆

人民长江 2023年第10期54卷 127-134页

作者：邱岗孙明明薛冰寒李斌信阳职业技术学院河南信阳464000 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 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 黄河实验室(郑州大学) 河南郑州450001

混凝土衬砌的湿养护是决定结构安全的关键因素。采用有限元法对大型衬砌结构进行建模求解,获得了衬砌结构浇筑过程中两种主要应力(温度应力和干缩应力)的极值位置和方向。基于简易温湿场耦合应力计算方法,结合混凝土允许抗拉强度变化趋... 详细信息

混凝土衬砌的湿养护是决定结构安全的关键因素。采用有限元法对大型衬砌结构进行建模求解,获得了衬砌结构浇筑过程中两种主要应力(温度应力和干缩应力)的极值位置和方向。基于简易温湿场耦合应力计算方法,结合混凝土允许抗拉强度变化趋势,明确了衬砌结构湿养护最短时间。研究结果表明:干缩应力对衬砌结构危害程度要远大于温度应力;对于薄壁混凝土结构,通过湿养护可以延后衬砌浇筑中耦合应力极值出现时间,降低衬砌开裂风险;在考虑温度应力的作用下,明确薄壁混凝土结构最短养护时间是防止干缩裂缝出现的关键。

关键词：湿度场干缩应力衬砌温湿耦合应力养护时间有限元方法

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顶管施工对新型复合装配式支护工作井的力学响应分析

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岩土力学 2022年第10期43卷 2799-2808页

作者：夏洋洋方宏远张超潘艳辉翟文博石明生郑州大学水利科学与工程学院河南郑州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 郑州大学地下工程灾变防控省部共建协同创新中心河南郑州450001 黄淮学院建筑工程学院河南驻马店463000

由于传统的支护结构在顶管施工中会出现难以预留顶管施工孔洞、沉井倾斜及支护结构承载力不足等问题,严重影响顶管施工的效率和安全性。针对此类问题,提出了一种适用于顶管工作井的新型型钢-高聚物复合装配式支护结构。通过实际工程现... 详细信息

由于传统的支护结构在顶管施工中会出现难以预留顶管施工孔洞、沉井倾斜及支护结构承载力不足等问题,严重影响顶管施工的效率和安全性。针对此类问题,提出了一种适用于顶管工作井的新型型钢-高聚物复合装配式支护结构。通过实际工程现场试验和有限元数值模拟相结合的方法,对顶管施工过程中工作井周围的土体沉降变形和支护结构的力学响应进行了分析,并验证了新型支护结构用于顶管施工的可靠性,最后通过正交模拟试验得到了影响工作井支护结构力学性能的主控因素。结果表明,支护桩桩间距是影响新型支护结构力学性能的主控因素,且在短距离顶管过程中,工作井周围土体均有不同程度的沉降,且顶进方向地表沉降最大,侧墙方向地表沉降最小,且对地表沉降的影响范围约为顶进距离的2.7倍。并且,支护桩的应力随管-土界面摩阻力的增大而增大,入洞口位置支护桩的应力最大。在长距离顶管施工中,顶管前期,顶进面应力较大,随着顶进距离的增大,侧墙和后背墙应力增大,高于顶进面。该研究成果可为顶管工作井新型支护结构的优化设计提供有利的建议。

关键词：顶管工作井装配式结构型钢-高聚物现场试验有限元模拟力学响应

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高聚物定向劈裂注浆动态过程数值模拟

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中南大学学报（自然科学版） 2021年第12期52卷 4464-4474页

作者：夏洋洋郝燕洁杜雪明石明生李禄禄郑州大学水利科学与工程学院河南郑州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 南方工程检测修复技术研究院广东惠州516029 黄河勘测规划设计研究院有限公司河南郑州450003

针对现有数值方法对高聚物定向劈裂注浆动态过程模拟困难的现状,采用二维颗粒流程序(PFC2D),考虑高聚物浆液反应过程中膨胀特性和流变特性的影响,建立高聚物定向劈裂注浆的可视化模型。通过与现场试验结果对比,验证数值模型的有效性。... 详细信息

针对现有数值方法对高聚物定向劈裂注浆动态过程模拟困难的现状,采用二维颗粒流程序(PFC2D),考虑高聚物浆液反应过程中膨胀特性和流变特性的影响,建立高聚物定向劈裂注浆的可视化模型。通过与现场试验结果对比,验证数值模型的有效性。在此基础上对浆脉扩散形态、浆液颗粒数量和土体弹性模量对浆液扩散规律的影响及定向劈裂注浆对周围土体孔隙率的影响规律进行研究。研究结果表明:高聚物定向劈裂注浆过程分为填充、挤密、劈裂-挤密循环、最终挤密4个阶段,浆脉最终形态为“梭子状”;注浆过程中将会对钻孔周围土体进行挤密加固,距离钻孔圆心越远,土体孔隙率变化越小,且相比水平方向,竖直方向土体孔隙率变化规律更趋于一致;浆液颗粒数量和土体弹性模量对浆液扩散规律的影响基本一致,但当浆液颗粒数量超过某一定值时,钻孔中心圆孔将会发生劈裂,浆液扩散半径急剧减小,浆脉宽度加速增大;然而,当土体弹性模量超过某一定值时,浆液扩散半径开始减小,而浆脉宽度减小的速率也随之降低。

关键词：高聚物定向劈裂注浆数值模拟膨胀力黏度扩散规律

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装配式可回收双排桩支护结构的开挖支护分析

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郑州大学学报（工学版） 2022年第2期43卷 78-83页

作者：郭成超朱传鑫郑州大学水利科学与工程学院河南郑州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 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

为了解新型装配式可回收双排桩支护结构的支护能力,利用ABAQUS有限元计算软件,针对河南省郑州市某地区城中村改造计划的土地基坑开挖过程进行分析研究。利用相应的结构参数,构建前排桩、后排桩、连梁以及面板的新型支护体系,建立三维新... 详细信息

为了解新型装配式可回收双排桩支护结构的支护能力,利用ABAQUS有限元计算软件,针对河南省郑州市某地区城中村改造计划的土地基坑开挖过程进行分析研究。利用相应的结构参数,构建前排桩、后排桩、连梁以及面板的新型支护体系,建立三维新型基坑双排桩支护模型,模拟了基坑的开挖过程以及双排桩支护结构的支护过程。计算了结构中支护桩体和连梁部分的Mises应力以及位移变形,分析其变化规律。结果表明:随着基坑开挖深度的不断加大,前排桩和后排桩呈现相似的变形形式,新型装配式可回收支护结构的桩体变形中上部受力和变形较大,并且桩体的最大变形随着开挖深度会下移,连梁能够在开挖过程较好地协调前排桩和后排桩的变形,将前排桩的受力有效传递到后排桩进行共同受力,在基坑开挖达到12 m的过程中,连梁最大变形不足5 mm。同时,在模型参数的选取、分析步的建立以及边界条件的设定等方面进行了详细地介绍,为今后进一步完善模型提供参考。

关键词：双排桩装配式可回收基坑开挖桩体位移有限元

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深水大坝混凝土裂缝高聚物注浆修复试验研究

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人民黄河 2022年第9期44卷 135-139页

作者：石明生夏洋洋李逢源王超杰郑勇田晗郑州大学水利科学与工程学院河南郑州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 南方工程检测修复技术研究院广东惠州516029 江西省水利科学院江西南昌330029

为探讨高聚物注浆技术在深水大坝水下混凝土裂缝修复中的可行性,本研究基于中心顶推试验和模型试验,对高聚物与混凝土界面的黏结性能及浆液在混凝土裂缝中的扩散规律进行了研究。结果表明:高聚物与混凝土界面的黏结力随高聚物密度的增... 详细信息

为探讨高聚物注浆技术在深水大坝水下混凝土裂缝修复中的可行性,本研究基于中心顶推试验和模型试验,对高聚物与混凝土界面的黏结性能及浆液在混凝土裂缝中的扩散规律进行了研究。结果表明:高聚物与混凝土界面的黏结力随高聚物密度的增大呈线性增加,但饱水情况下界面的黏结性能会降低;同时,高聚物浆液在干燥、潮湿或饱水的混凝土裂缝中都能快速填充完整,各测点压力随时间呈增大再减小并趋于稳定的趋势,同一时刻距离注浆口越远测点压力越小,并且水的存在会使浆液反应固化时间滞后,压力消散速率减缓;此外,高聚物密度分布在裂缝饱水情况下较为均匀,而干燥或潮湿时沿轴线先增大后呈双曲线递减,结合不同密度高聚物的力学性能证明了高聚物注浆技术对深水混凝土裂缝修复的有效性。

关键词：水工建筑物深水大坝裂缝修复中心顶推试验模型试验

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非水反应高聚物–混凝土界面单调剪切特性及本构模拟

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工程科学与技术 2021年第6期53卷 122-131页

作者：王钰轲于博文曹天才郭成超钟燕辉石明生郑州大学水利科学与工程学院河南郑州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 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 中山大学土木工程学院广东广州510275

土与结构物的界面力学性质一直都是岩土工程探究的热点,为了探究非水反应高聚物与混凝土的界面剪切特性,基于单调直接剪切试验研究了竖向应力、剪切速率对高聚物–混凝土界面抗剪强度和剪切模量等特性的影响。结果表明:在给定的竖向应... 详细信息

土与结构物的界面力学性质一直都是岩土工程探究的热点,为了探究非水反应高聚物与混凝土的界面剪切特性,基于单调直接剪切试验研究了竖向应力、剪切速率对高聚物–混凝土界面抗剪强度和剪切模量等特性的影响。结果表明:在给定的竖向应力与剪切速率下,随着剪切位移的增加,高聚物–混凝土界面呈现出剪切软化的现象。剪切速率对界面抗剪强度、黏聚力、摩擦角影响较小,对界面剪切模量值有显著影响,并且剪切模量值随着剪切速率的增加不断减小,减小幅值明显;竖向应力对高聚物–混凝土界面抗剪强度以及剪切模量值有显著影响,高聚物–混凝土界面抗剪强度、剪切模量值随着竖向应力的增加而不断增加。最后,建立了高聚物–混凝土界面的双曲线本构模型,并依据相关试验结果初步验证了模型的有效性。

关键词：高聚物界面剪切特性抗剪强度剪切模量本构模型

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不同初始状态软黏土在主应力轴耦合旋转下的孔压及3维变形规律

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工程科学与技术 2021年第2期53卷 84-94页

作者：王钰轲黄文清万永帅余翔韩沐森郭成超郑州大学水利科学与工程学院河南郑州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 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 中山大学土木工程学院广东广州510275

土体在受波浪、地震及交通荷载等荷载作用时,其相应的应力状态较为复杂,因此,在实际工程中偏应力和主应力轴方位角同时变化的情况普遍存在。目前,关于这种应力条件下原状软黏土的物理力学特性的研究尚处于起步阶段。主应力轴耦合旋转是... 详细信息

土体在受波浪、地震及交通荷载等荷载作用时,其相应的应力状态较为复杂,因此,在实际工程中偏应力和主应力轴方位角同时变化的情况普遍存在。目前,关于这种应力条件下原状软黏土的物理力学特性的研究尚处于起步阶段。主应力轴耦合旋转是指在主应力轴方向旋转的同时,偏应力不断增大,平均主应力、中主应力系数均保持不变。为研究主应力轴耦合旋转时原状软黏土的变形和孔压特性,基于空心圆柱扭剪控制系统(HCA),对原状软黏土进行了一系列不同初始状态的扭剪试验,探讨了不同固结倾角、中主应力系数在主应力轴耦合旋转条件下对原状软黏土的变形、孔压等特性的影响。结果表明:不同初始固结状态对软黏土的变形特性有明显的影响;主应力轴耦合旋转过程中,软黏土试样在主应力系数b=0和0.5时的轴向变形以受压为主,在b=1.0时主要表现为受拉状态。不同初始固结倾角下,主应力轴耦合旋转下试样的轴向、环向和剪切变形趋势均有明显的不同;径向应变值差别不大,在b=0.5时,试样的径向应变值接近于0。不同初始固结倾角条件下,试样的孔压峰值对应的大主应力方位角也不同,孔压累积与应变开展并不一一对应;应力和应变的变化与偏应力和主应力方位角的增加不同步,即存在明显的非共轴现象。

关键词：软黏土主应力轴耦合旋转固结倾角中主应力变形孔压

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黄河泥沙的路用性能与改性利用研究进展

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人民黄河 2025年第3期47卷 153-160页

作者：王钰轲陈浩屈欣明宋迎宾钟燕辉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 地下工程灾变防控省部共建协同创新中心河南郑州450001 黄河水利委员会黄河水利科学研究院河南郑州450003 水利部堤防安全与病害防治工程技术研究中心河南郑州450003

在实施黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略及交通强国战略的背景下,沿黄高速公路建设发展迅速,黄河泥沙以其作为路基填料的潜力备受关注,黄河泥沙的路用性能与改性利用研究成为热点。化学改良、生物矿化加固和高聚物加固技术均... 详细信息

在实施黄河流域生态保护和高质量发展重大国家战略及交通强国战略的背景下,沿黄高速公路建设发展迅速,黄河泥沙以其作为路基填料的潜力备受关注,黄河泥沙的路用性能与改性利用研究成为热点。化学改良、生物矿化加固和高聚物加固技术均被认为能够有效改善黄河泥沙的工程特性,其中:化学改良手段(如碱激发技术)加固黄河泥沙技术上可行,但相关研究多关注于黄河泥沙碱激发制备砖砌体;生物矿化技术是目前岩土工程领域的研究热点,现有研究证实生物矿化技术适用于黄河泥沙,且相比微生物诱导碳酸钙沉淀(MICP)技术,脲酶诱导碳酸钙沉淀(EICP)技术因其游离态脲酶的小分子尺寸更易穿过黄河泥沙孔喉而适用性更好;高聚物加固黄河泥沙的力学和耐久性表现均表明其应用潜力值得挖掘。基于此,对黄河中下游泥沙来源和分布数据进行整合梳理,分析黄河泥沙的理化特性,并系统阐述黄河泥沙的路用性能研究进展。黄河泥沙应用于路基工程的可行性已经得到初步验证,绿色环保的生物矿化加固技术将进一步支撑黄河泥沙作为路基填料的可行性。基于现有工程体系的不断完善、多学科交叉的深化,黄河泥沙生态资源的利用潜力将被充分开发释放。

关键词：黄河泥沙理化特性路用性能化学改良生物矿化加固高聚物加固

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基于自注意力的排水管道缺陷检测方法

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城市勘测 2022年第3期 166-169,173页

作者：马铎方宏远王念念胡浩帮董家修郑州大学水利科学与工程学院河南郑州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河南郑州450000

排水管网是城市的生命线。人工检测的方法,费时费力,效率低下。传统计算机视觉算法和机器学习算法仅分析了少量缺陷特征,无法满足排水管道检测准确度要求。针对以上问题,本文提出了一种基于自注意力的排水管道缺陷检测方法。该方法采用... 详细信息

排水管网是城市的生命线。人工检测的方法,费时费力,效率低下。传统计算机视觉算法和机器学习算法仅分析了少量缺陷特征,无法满足排水管道检测准确度要求。针对以上问题,本文提出了一种基于自注意力的排水管道缺陷检测方法。该方法采用自注意力机制代替了卷积神经网络作为特征提取器,通过多层感知机和Softmax函数为缺陷图像预测分类标签,提高了排水管道缺陷检测的准确度。对比经典的卷积神经网络算法,本模型的准确度最高。以上研究证明了自注意力算法在排水管道缺陷图像分类领域的可行性,提高了检测的准确度,为排水管道检测提供了一种新思路。

关键词：自注意力机制多种类缺陷检测排水管道图像分类

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非水反应高聚物与土工材料的界面剪切特性

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建筑材料学报 2021年第1期24卷 115-120页

作者：王钰轲万永帅刘琪郭成超石明生郑州大学水利科学与工程学院河南郑州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 郑州大学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 中山大学土木工程学院广东广州510275

基于单调直剪试验,研究了竖向应力、剪切速率对非水反应类高聚物-土工布界面及高聚物-砂土界面的剪切应力、剪切位移、抗剪强度和剪切模量等剪切特性的影响.结果表明:在给定竖向应力和剪切速率下,随着剪切位移的增加,高聚物-土工布界面... 详细信息

基于单调直剪试验,研究了竖向应力、剪切速率对非水反应类高聚物-土工布界面及高聚物-砂土界面的剪切应力、剪切位移、抗剪强度和剪切模量等剪切特性的影响.结果表明:在给定竖向应力和剪切速率下,随着剪切位移的增加,高聚物-土工布界面、高聚物-砂土界面均表现出剪切软化的特性;竖向应力对高聚物-土工布界面抗剪强度及剪切模量的影响显著,在剪切速率v=2mm/min下,随着竖向应力由50kPa增加至150kPa,高聚物-土工布界面的抗剪强度由15kPa增至46kPa;在给定竖向应力下,剪切速率v=1~3mm/min时,剪切速率对高聚物-土工布界面的抗剪强度以及高聚物-砂土界面的抗剪强度和剪切模量的影响均较小.

关键词：直剪试验高聚物界面特性抗剪强度剪切模量

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