检索结果-内蒙古大学图书馆

地球物理学报 2020年第8期63卷 3192-3204页

作者：雷建伟方宏远李银萍张娟杨曼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 中交第一公路勘察设计研究院有限公司西安710075

我国城市地下管线种类繁多、规模巨大.近年来,因城市管网家底不清、位置不明导致的管道挖断事故频发.探地雷达(GPR)是目前最为有效的地下设施探测定位设备,通过对探地雷达回波信号进行反演分析,可获取管道埋深、位置等信息.然而,地下管... 详细信息

我国城市地下管线种类繁多、规模巨大.近年来,因城市管网家底不清、位置不明导致的管道挖断事故频发.探地雷达(GPR)是目前最为有效的地下设施探测定位设备,通过对探地雷达回波信号进行反演分析,可获取管道埋深、位置等信息.然而,地下管道等地下圆形目标,传统正演模型中阶梯近似方法会产生一定误差.本文结合辛Euler算法与曲面共形技术,建立探地雷达电磁波在含非金属管道地下结构中传播的精细化数值模型,并通过图形处理器(GPU)加速技术进一步提升模型计算效率.数值模拟结果显示,共形网格技术有效降低了由于阶梯近似造成的虚假绕射波,并通过结合GPU并行计算,在不增加网格密度的前提下,实现了对地下管道电磁响应的高效精细化计算.

关键词：探地雷达非金属地下管道辛Euler算法曲面共形技术高效数值模型

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长期循环荷载下黄泛区黄河泥沙的变形特性及安定性分析

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铁道科学与工程学报 2024年第5期21卷 1866-1875页

作者：王钰轲蒋睿贾朝军余翔钟燕辉郑州大学水利与交通学院河南郑州450001 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 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

随着国家“黄河高质量发展”战略的提出,沿黄工程建设飞速发展,填筑土体材料需求量剧增,建筑资源短缺的问题突显。黄河泥沙作为一种新型工程填料,其资源利用前景被相关部门和研究人员重视。为研究长期循环荷载作用下的黄河泥沙的动力服... 详细信息

随着国家“黄河高质量发展”战略的提出,沿黄工程建设飞速发展,填筑土体材料需求量剧增,建筑资源短缺的问题突显。黄河泥沙作为一种新型工程填料,其资源利用前景被相关部门和研究人员重视。为研究长期循环荷载作用下的黄河泥沙的动力服役特性,选取黄河泥沙典型试样,基于GDS三轴试验系统进行了排水条件下的大周次(10000次)循环三轴试验,结合安定理论系统分析围压、循环应力比、加载频率和密实度对黄河泥沙变形特性的影响,并对黄河泥沙的长期动力稳定性进行研究。研究结果表明:累积应变和回弹应变随着围压的增大而增大,随着频率的升高和密实度的增大而减小,循环应力比较小时,应变累积在加载初期几百次循环内就迅速稳定;随着循环应力比增大,应变的发展逐渐具有蠕变的性质,在5000次循环后仍不断累积;随着循环应力比继续增大,轴向应变将在加载初期迅速增大,泥沙试样在很少的周次内达到破坏状态。通过与代表性的相似土体进行对比,发现黄河泥沙的蠕变性介于粉土和砂砾土之间。基于黄河泥沙的安定性分析,提出了黄河泥沙容许循环应力比的表达式,用以初步判断排水状态下黄河泥沙的长期动力稳定状态。研究结果为泥沙土在实际工程中的进一步应用和推广提供了参数支撑。

关键词：黄河泥沙排水条件循环荷载变形特性安定理论

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交通荷载作用下管顶腐蚀混凝土管道数值研究

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地下空间与工程学报 2019年第S01期15卷 129-135页

作者：杨康建方宏远李斌王复明郑州大学水利与环境学院郑州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 南方工程检测修复技术研究院广东惠州516029

近年来,由于市政混凝土排水管道老化腐蚀导致的道路塌陷事故频发,造成较大社会影响。目前针对气体腐蚀混凝土管道在交通荷载作用下的力学机理尚未得到揭示。本文基于ABAQUS有限元软件,建立了带橡胶圈和承插口的混凝土管道三维精细化仿... 详细信息

近年来,由于市政混凝土排水管道老化腐蚀导致的道路塌陷事故频发,造成较大社会影响。目前针对气体腐蚀混凝土管道在交通荷载作用下的力学机理尚未得到揭示。本文基于ABAQUS有限元软件,建立了带橡胶圈和承插口的混凝土管道三维精细化仿真模型,通过在管壁厚度方向采用不同折减系数对材料的弹性模量进行折减来模拟不同腐蚀程度,同时针对不同腐蚀宽度、交通荷载大小对管道力学性能的影响进行了分析。结果表明:腐蚀区域的最大主应力与壁厚方向腐蚀程度成正比,与腐蚀宽度成反比;交通荷载对其作用位置两侧管道的影响较大,对远端管道影响极小;交通荷载作用下混凝土管道腐蚀区域应力高度集中,应及时采取措施对其进行修复。

关键词：腐蚀混凝土管道交通荷载数值模拟力学特性

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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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基于K-L展开法考虑土体参数空间变异性的土石坝坝坡可靠度分析

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水利学报 2024年第12期55卷 1417-1427页

作者：王钰轲邵琳岚万愉快余翔张蓓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 宁夏大学土木与水利工程学院宁夏银川750021

针对传统土石坝坝坡稳定性分析方法在处理土体参数空间变异性时的局限性,本文提出了一种基于Karhunen-Loève(K-L)展开法的土石坝坝坡可靠度分析方法。将K-L展开法与拉丁超立方抽样技术和Cholesky分解法集成,建立了坝坡土体参数的... 详细信息

针对传统土石坝坝坡稳定性分析方法在处理土体参数空间变异性时的局限性,本文提出了一种基于Karhunen-Loève(K-L)展开法的土石坝坝坡可靠度分析方法。将K-L展开法与拉丁超立方抽样技术和Cholesky分解法集成,建立了坝坡土体参数的随机场模型,该模型考虑了其在空间上的不确定性与随机性。在此基础上,运用蒙特卡洛模拟法对坝坡的可靠度进行评估。通过对土体参数变异系数、自相关距离、相关系数的敏感性分析,研究了上述参数对坝坡失效概率、安全系数以及潜在滑面分布的影响。结果表明,土石坝坝坡土体参数的空间变异性对坝坡可靠度有显著的影响,其中,内摩擦角变异系数、竖直自相关距离、相关系数对坝坡可靠度的影响较大。当内摩擦角变异系数由0.1增至0.4时,坝坡失效概率增加了32.55%;当竖直自相关距离由1 m增至4 m时,坝坡失效概率增加了2.1%;当相关系数由-0.8增至0.5时,坝坡失效概率增加了3.18%。

关键词：坝坡可靠度空间变异性 Karhunen-Loève(K-L)展开法

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高聚物布袋注浆桩成桩规律试验研究

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长江科学院院报 2021年第5期38卷 75-81页

作者：石明生李禄禄夏洋洋陈永利郑州大学水利科学与工程学院郑州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郑州450001

高聚物布袋注浆桩是针对既有建筑物地基加固工程而开发的一种新型地基加固技术。为探讨该新技术对既有建筑物地基加固工程的适用性,通过不同密度及不同分层情况土体中的注浆成桩试验,研究了高聚物布袋注浆桩的施工工艺、成桩规律和加固... 详细信息

高聚物布袋注浆桩是针对既有建筑物地基加固工程而开发的一种新型地基加固技术。为探讨该新技术对既有建筑物地基加固工程的适用性,通过不同密度及不同分层情况土体中的注浆成桩试验,研究了高聚物布袋注浆桩的施工工艺、成桩规律和加固效果等内容。试验结果表明:高聚物布袋桩挤密土体效果明显,成桩后桩径可达到2~3倍预钻孔直径;在相同注浆量的条件下,桩径随着土体密度的增大而减小,桩体密度随着土体密度的增大而增大;同时,高聚物布袋注浆桩能很好地通过硬质夹层,形成哑铃形桩体,对软土地基起到明显的加固作用。现场轻型动力触探试验结果表明,经高聚物布袋注浆桩加固处理后的土体,轻型动力触探试验的锤击数平均增加2~3次,提高了30%~50%,加固效果显著,充分论证了高聚物布袋注浆桩用于加固软弱地基的可行性。

关键词：地基加固高聚物布袋注浆桩模型试验施工工艺成桩规律硬质夹层

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聚氨酯泡沫注浆修复材料泡孔结构特征及抗压性能研究进展

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材料导报 2024年第3期38卷 229-242页

作者：张超潘旺方宏远王娟王翠霞杜明瑞赵鹏王磊王复明郑州大学水利与交通学院黄河实验室(郑州大学)地下工程研究院重大基础设施检测修复国家地方联合工程实验室地下工程灾变防控省部共建协同创新中心坝道工程医院(平舆) 郑州安源工程技术有限公司南方工程检测修复技术研究院万华节能科技集团股份有限公司

聚氨酯泡沫(PUF)注浆修复材料以轻质高强、快凝高膨胀等优势，在基础设施修复加固领域得到了广泛的应用。抗压性能是工程修复材料十分重要的力学指标之一，而材料的微观结构对其宏观力学行为有决定性影响。近年来，国内外专家学者对PUF... 详细信息

聚氨酯泡沫(PUF)注浆修复材料以轻质高强、快凝高膨胀等优势，在基础设施修复加固领域得到了广泛的应用。抗压性能是工程修复材料十分重要的力学指标之一，而材料的微观结构对其宏观力学行为有决定性影响。近年来，国内外专家学者对PUF注浆修复材料的微观结构特性和抗压性能进行了大量研究，但尚未见到系统性总结。本文介绍了PUF注浆修复材料的定义及反应过程，综述了其微观泡孔结构特性、压缩应力-应变关系和本构模型，从宏微观角度讨论了其变形和破坏机理，总结了密度、试件尺寸、应变率和特殊环境工况对压缩性能的影响机理及规律，最后展望了PUF注浆修复材料未来的研究方向。

关键词：聚氨酯泡沫注浆微观结构本构模型抗压性能

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排水管道微生物群落对管道腐蚀的影响

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中国给水排水 2022年第8期38卷 46-51页

作者：袁艺鸣张广毅方宏远苏德志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 南方工程检测修复技术研究院广东惠州516029

选取3条典型的腐蚀排水管道作为研究对象,通过对腐蚀区域的生物膜和污水进行采样,研究了排水管道系统微生物群落的分布特征和环境因素对生物多样性的影响,并通过16S rRNA分析了微生物群落的空间分布。研究结果表明,在3条排水管道中微生... 详细信息

选取3条典型的腐蚀排水管道作为研究对象,通过对腐蚀区域的生物膜和污水进行采样,研究了排水管道系统微生物群落的分布特征和环境因素对生物多样性的影响,并通过16S rRNA分析了微生物群落的空间分布。研究结果表明,在3条排水管道中微生物群落分布具有一定的相似性,在门水平上,变形菌门(38.2%)、放线菌门(37.2%)在管道顶部腐蚀区域占据优势,而管底区域绿弯菌门(31.6%)、广古菌门(19.5%)占据优势;在属水平上,分枝杆菌(33.1%)在管道顶部腐蚀区域丰度最高,而甲烷丝菌(18.1%)在管底区域丰度最高。在典型相关分析中发现,pH为微生物群落的重要影响因素。不同的功能菌对管道的腐蚀影响强度不同,在各功能菌影响权重的计算中发现,管顶硫氧化细菌及管底硝酸盐还原菌占据较高的权重,分别为0.30和0.22。在管道微生物腐蚀评估中发现,管道开始段面临的微生物腐蚀风险较高。

关键词：排水管道微生物群落腐蚀环境因子权重

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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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主应力轴连续旋转下软黏土软化特性试验研究

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建筑材料学报 2019年第5期22卷 817-824页

作者：王钰轲马露曾长女张冲博陈灿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 河海大学土木与交通学院江苏南京210098 河南工业大学土木建筑学院河南郑州450001

利用GDS空心圆柱扭剪系统对原状软黏土进行大周次循环扭剪试验,分析了在主应力轴旋转条件下不同有效围压和不同循环应力比下软黏土的软化特性.结果表明:不同循环次数下土体的剪切应力-应变滞回曲线有明显的差异,随着循环次数的增加,土... 详细信息

利用GDS空心圆柱扭剪系统对原状软黏土进行大周次循环扭剪试验,分析了在主应力轴旋转条件下不同有效围压和不同循环应力比下软黏土的软化特性.结果表明:不同循环次数下土体的剪切应力-应变滞回曲线有明显的差异,随着循环次数的增加,土体的剪切模量减小;在相同有效围压条件下,随着循环应力比的增大,土体轴向模量和剪切模量的软化指数降低;在相同循环应力比下,随着有效围压的增大,土体受到的侧向约束增大,轴向模量和剪切模量的软化指数减小.

关键词：软黏土模量软化特性主应力轴旋转

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