检索结果-内蒙古大学图书馆

中国公路学报 2024年

作者：王钰轲宋龙飞郭成超钟燕辉郑州大学水利与交通学院隧道掘进机及智能运维全国重点实验室重大基础设施检测修复技术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

接缝渗漏是运营期过江盾构隧道的主要病害之一，针对此类病害，常选择易发泡、高流动等性能良好的治理材料，但其在长期循环荷载等作用下其黏结性能受到挑战。鉴于此，本文在现有发泡型高聚物材料基础上改进并研发了新型渗透型高聚物，... 详细信息

接缝渗漏是运营期过江盾构隧道的主要病害之一，针对此类病害，常选择易发泡、高流动等性能良好的治理材料，但其在长期循环荷载等作用下其黏结性能受到挑战。鉴于此，本文在现有发泡型高聚物材料基础上改进并研发了新型渗透型高聚物，考虑了循环幅值、循环次数和干湿状态因素，开展渗透型高聚物-混凝土界面循环剪切试验、循环后直剪试验，分析了不同因素下新型渗透型高聚物与隧道混凝土界面黏结性能，对比了发泡型高聚物与渗透型高聚物两者用于隧道不同渗漏病害处治的优劣。结果表明，渗透型高聚物-混凝土界面和发泡型高聚物-混凝土界面的黏结性能在循环荷载作用下均受到一定程度影响，界面剪切模量与剪应力在潮湿状态时的下降幅度与干燥状态时相比较大。渗透型高聚物-混凝土界面抗剪强度在界面干、湿状态和循环荷载条件下均满足过江盾构隧道渗漏处治需求。发泡型高聚物-混凝土界面的初始抗剪强度较高，但在循环荷载和干湿状态的影响下，其抗剪强度和剪应力下降超过50%，而渗透型高聚物-混凝土界面黏结性能和抗循环能力更强，适用于隧道接缝渗漏长久处治。

关键词：隧道工程渗透型高聚物循环剪切试验抗剪强度发泡型高聚物界面特性

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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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圆形应力路径下软黏土的动力特性试验研究

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岩土力学 2020年第5期41卷 1643-1652页

作者：王钰轲万永帅方宏远曾长女石明生吴迪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 河南工业大学土木建筑学院河南郑州450001 青岛滨海学院土木建筑学院山东青岛266555

实际交通荷载作用下,路基土单元内的竖向应力和水平应力大小不断发生变化,剪应力幅值和方向也不断变化,从而导致土体中的应力路径呈现出主应力轴连续旋转的现象。通过GDS空心圆柱扭剪仪模拟类似交通荷载作用下的应力路径,开展不同围压... 详细信息

实际交通荷载作用下,路基土单元内的竖向应力和水平应力大小不断发生变化,剪应力幅值和方向也不断变化,从而导致土体中的应力路径呈现出主应力轴连续旋转的现象。通过GDS空心圆柱扭剪仪模拟类似交通荷载作用下的应力路径,开展不同围压和不同循环应力比下的主应力轴连续旋转试验,旨在研究在交通荷载类轴向纯压缩条件下主应力轴方向连续旋转时循环应力比与围压对原状软黏土的强度、累积应变、回弹应变、软化等因素的影响。试验结果表明:随着孔压的不断累积,原状饱和软黏土试样逐渐软化,轴向模量和剪切模量均随着循环应力比和围压的增加而逐渐降低,并在主应力轴旋转一定的循环次数后达到稳定。当循环应力比较小时,轴向和剪切应力-应变滞回曲线均呈线性,不同主应力轴循环旋转次数下的轴向和剪切应力-应变滞回曲线近乎重合。随着主应力轴循环旋转次数的增加,轴向和剪切应力-应变滞回曲线越来越表现出明显的非线性,不同循环次数下试样的轴向和剪切应力-应变滞回圈不再重合且滞回圈逐渐向x轴倾斜。随着循环应力比的增加,在主应力轴连续旋转初期,轴向模量和剪切模量迅速衰减,且随着循环次数的增加而达到稳定,并且试样的轴向模量和剪切模量达到稳定时的主应力轴连续旋转的循环次数随循环应力比和围压的增大而不断增大。

关键词：原状软黏土主应力轴旋转软化滞回圈

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黄河大堤高聚物防渗墙稳定性分析

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人民黄河 2019年第10期41卷 48-52,86页

作者：王复明李曼珺方宏远薛冰寒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

为防止黄河大堤发生渗漏、管涌等险情,确保郑焦城际铁路桥跨越黄河大堤工程安全,建立考虑渗流场与应力场耦合作用的三维大堤数值模型,分析堤前水深、高聚物防渗墙厚度和密度等因素对大堤防渗墙体应力变形规律的影响。结果表明:高聚物防... 详细信息

为防止黄河大堤发生渗漏、管涌等险情,确保郑焦城际铁路桥跨越黄河大堤工程安全,建立考虑渗流场与应力场耦合作用的三维大堤数值模型,分析堤前水深、高聚物防渗墙厚度和密度等因素对大堤防渗墙体应力变形规律的影响。结果表明:高聚物防渗墙防渗效果及稳定性优于混凝土防渗墙;高聚物防渗墙厚度越大,墙体的水平位移和受到的竖向压应力越小,墙体所受竖向压应力随墙体高度增加减小;堤前水位越高墙体所受压应力越小,水平位移越大;当高聚物取不同密度时,墙体水平位移变化规律一致,随着墙高增加先增大后减小,位移最大部位在墙体中部。

关键词：高聚物防渗墙防渗加固数值模拟黄河大堤

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考虑不同初始状态的黄河泥沙三轴静力剪切特性试验

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工程科学学报 2023年第10期45卷 1782-1794页

作者：王钰轲陈宇源邵景干宋迎宾钟燕辉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 日本九州大学土木与结构工程系福冈819-0385 河南交院工程技术集团有限公司郑州450001 黄河水利委员会黄河水利科学研究院郑州450003

开展了一系列静态三轴剪切试验,研究了不同初始条件(围压、密实度)以及不同试验条件(剪切速率、排水条件)对黄河泥沙静力强度以及变形特性的影响,得到了黄河泥沙的应力应变曲线发展规律,以及应力路径、抗剪强度包线、应力比曲线和不同... 详细信息

开展了一系列静态三轴剪切试验,研究了不同初始条件(围压、密实度)以及不同试验条件(剪切速率、排水条件)对黄河泥沙静力强度以及变形特性的影响,得到了黄河泥沙的应力应变曲线发展规律,以及应力路径、抗剪强度包线、应力比曲线和不同特征状态下的内摩擦角分布、初始剪切模量以及极限偏应力等指标.结果表明:黄河泥沙的抗剪强度对围压、密实度以及排水条件更为敏感,具体而言,峰值强度、临界强度均随着围压与密实度的提高而增大,不排水条件下的抗剪强度大于排水条件;不排水条件下孔压的发展与排水条件下的剪胀特性具有对照关系,但孔压较剪胀特性发展得更为迅速,并且得到黄河泥沙的特征状态内摩擦角分布区间介于22.6°到38.1°之间.本研究可以为黄河泥沙在路基工程中的资源化利用提供数据和理论参考.

关键词：黄河泥沙三轴试验强度变形特征状态

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缺陷相互作用系数及在管道失效压力评估中的应用

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人民长江 2024年

作者：张力李国兴孙明明李良琪王克俭河南省水利第二工程局集团有限公司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水利与交通基础设施安全防护河南省协同创新中心

腐蚀造成的金属损失严重威胁着钢质承压管道的完整性，为了准确高效评估具有相邻腐蚀缺陷管道的失效压力，本文采用相互作用系数量化相邻缺陷间距和缺陷尺寸对内压承载力影响，并结合相互作用系数计算模型提出了一种相邻缺陷管道失效压... 详细信息

腐蚀造成的金属损失严重威胁着钢质承压管道的完整性，为了准确高效评估具有相邻腐蚀缺陷管道的失效压力，本文采用相互作用系数量化相邻缺陷间距和缺陷尺寸对内压承载力影响，并结合相互作用系数计算模型提出了一种相邻缺陷管道失效压力评估的新方法。研究结果表明相邻缺陷间相互作用主要由缺陷间距、相邻缺陷的最大深度和最小长度决定，本文评估方法平均预测误差为0.28%。相比于现有群腐蚀管道失效压力评估方法，该评估方法不仅评估步骤简便，且评估精度更高，为管道完整性管理和承载力评估提供了有力支持。

关键词：钢质管道内压承载力相互作用系数评估方法腐蚀缺陷

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交通和运行荷载耦合作用下管道承插口力学响应研究

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郑州大学学报（工学版） 2020年第4期41卷 1-6页

作者：王复明何航方宏远李斌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 南方工程检测修复技术研究院广东惠州516029

承插式混凝土管是目前最为常见的城市排水管道结构形式,在管内流体和上覆荷载的耦合作用下可能发生接头破坏,进而引发管道渗漏。基于Abaqus和Fluent有限元软件建立了考虑橡胶圈承插口的排水管道三维精细化模型和管内流场模型,在充分考... 详细信息

承插式混凝土管是目前最为常见的城市排水管道结构形式,在管内流体和上覆荷载的耦合作用下可能发生接头破坏,进而引发管道渗漏。基于Abaqus和Fluent有限元软件建立了考虑橡胶圈承插口的排水管道三维精细化模型和管内流场模型,在充分考虑管土相互作用、承插口和橡胶圈接触以及管内流体的情况下,借助MpCCI(mesh-based parallel code coupling interface)平台联立求解了结构和流体模型,重点研究了不同流量、交通荷载大小和作用位置对承插口动力响应的影响规律。结果表明,在多场荷载的作用下,中心管节的最大主应力和竖向位移最大,且管底和管顶的应力分布规律相同,均受拉,但管底的应力值稍大;流量的改变对承插口的力学响应影响较小;交通荷载幅值大小对承插口的最大主应力和竖向位移的作用较显著,且影响集中在中心管节;荷载作用位置的移动对承插口竖向位移和管顶、管底的力学响应影响较明显。

关键词：多场耦合承插口交通荷载运行荷载数值分析

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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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脱空排水管道高聚物修复前后力学特性分析

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郑州大学学报（工学版） 2019年第1期40卷 62-66页

作者：李斌方宏远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

高聚物注浆技术是一种经济高效的排水管道渗漏脱空处置方法,但修复后管道力学性能恢复状态尚不明确.基于ABAQUS软件建立了道路结构、路基土体及管道相互作用的三维有限元模型,对比分析了正常管道、脱空管道和高聚物修复管道在交通荷载... 详细信息

高聚物注浆技术是一种经济高效的排水管道渗漏脱空处置方法,但修复后管道力学性能恢复状态尚不明确.基于ABAQUS软件建立了道路结构、路基土体及管道相互作用的三维有限元模型,对比分析了正常管道、脱空管道和高聚物修复管道在交通荷载作用下的纵、环向力学特性.结果表明,交通荷载对其作用位置两侧6 m和4 m范围内管道的应力和变形影响显著,影响程度与荷载大小呈正相关;各管节处Mises应力高度不连续;交通荷载为1. 0 MPa时管道受力和变形明显大于交通荷载为0. 5 MPa时;高聚物修复管节脱空后管道受力和变形均恢复到了正常管道水平,达到了可靠有效的修复效果.研究成果为实施针对性管道修复提供了理论依据.

关键词：排水管道底部脱空交通荷载高聚物注浆技术力学特性

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断丝PCCP管道外贴CFRP修复足尺模型试验研究

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岩土工程学报 2019年第A01期41卷 157-160页

作者：翟科杰方宏远付兵王复明胡本月雷新海中山大学土木工程学院广东广州510275 郑州大学水利与环境学院河南郑州450001 广东工业大学土木与交通工程学院广东广州510006 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 郑州水务建筑工程股份有限公司河南郑州450002

断丝是目前预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,PCCP)最为常见的一种病害,如不及时加固,极易造成爆管等事故。针对长距离PCCP输水管道难以停水维修问题,提出了一种外贴碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced ... 详细信息

断丝是目前预应力钢筒混凝土管(Prestressed Concrete Cylinder Pipe,PCCP)最为常见的一种病害,如不及时加固,极易造成爆管等事故。针对长距离PCCP输水管道难以停水维修问题,提出了一种外贴碳纤维增强复合材料(Carbon Fiber Reinforced Polymer,CFRP)的维修方法。为了探究外贴CFRP修复断丝PCCP效果,采用一根内径2.8m的PCCP管道进行了内水压足尺试验。试验对修复前后PCCP结构应变响应进行了对比分析,结果表明:由于CFRP'箍束'作用,修复后断丝区中间截面材料应变减小,利于PCCP承压。

关键词：碳纤维增强复合材料(CFRP) 预应力钢筒混凝土管(PCCP) 外贴修复足尺试验

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