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格形钢板桩结构稳定性计算研究
1
作者 卢志楷 《水道港口》 2024年第5期747-754,共8页
格形钢板桩结构广泛的应用于码头、人工岛、护岸、防波堤、围堰等多种水工结构,其设计工作的关键是结构稳定性计算。文章重点梳理讨论了国内外规范中格形钢板桩结构环向拉力、内部剪切稳定性、抗倾覆稳定性等计算项目及计算方法,对比分... 格形钢板桩结构广泛的应用于码头、人工岛、护岸、防波堤、围堰等多种水工结构,其设计工作的关键是结构稳定性计算。文章重点梳理讨论了国内外规范中格形钢板桩结构环向拉力、内部剪切稳定性、抗倾覆稳定性等计算项目及计算方法,对比分析了各种计算方法的适用性。围绕内部剪切稳定性计算,在北岛修正法的基础上,通过理论分析,基于微元法推导了墙体内部水平剪切抗力矩计算公式,并与规范中计算方法对比,提出的抗力矩计算公式具有一定的适用性,并提出了与计算公式相匹配的抗力系数建议值,研究成果可为格形钢板桩设计及研究提供技术支撑。 展开更多
关键词 格形钢板桩 内部剪切稳定 稳定性计算 计算方法
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盾构隧道环间接头弯曲状态非线性研究 被引量：14
2
作者 张景 何川 +2 位作者 耿萍 陈枰良 卢志楷 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2018年第11期35-44,共10页
为探明盾构隧道环间接头抗弯性能在纵向弯矩、轴力组合作用下的状态非线性规律,将环间接头力学行为划分为7种变形模式及3种受力状态,分别推导了环间接头转角-纵向弯矩-纵向轴力三者关系的解析表达式与环间接头在不同弯曲状态间转变时的... 为探明盾构隧道环间接头抗弯性能在纵向弯矩、轴力组合作用下的状态非线性规律,将环间接头力学行为划分为7种变形模式及3种受力状态,分别推导了环间接头转角-纵向弯矩-纵向轴力三者关系的解析表达式与环间接头在不同弯曲状态间转变时的临界内力表达式,并以三维有限元计算对本文提出的解析公式进行验证。研究结果表明:盾构隧道特有的"管片环+接头"非连续结构形式导致环间接头弯曲行为具有状态非线性特征,不同弯矩、轴力组合作用下,盾构隧道环间接头变形模式于不同状态间转变并伴随抗弯刚度突变;纯弯作用下环间接头抗弯刚度为定值,轴向压力可使接头抗弯刚度较纯弯时提高数倍乃至无穷大;拉弯作用下接头抗弯性能维持在两个固定水平值之间,接缝面被完全拉开时环间接头抗弯刚度会随之被削弱数倍。 展开更多
关键词 盾构隧道 环间接头 抗弯刚度 状态非线性 纵向内力
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基于颗粒流的围岩注浆动态过程模拟研究 被引量：13
3
作者 耿萍 卢志楷 +2 位作者 丁梯 权乾龙 晏启祥 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2017年第3期34-40,共7页
研究目的:富水地层隧道开挖易发生突水突泥,注浆为一种有效防范措施。本文基于颗粒流离散元方法,研究围岩注浆对富水地层隧道开挖的影响,通过对岩体注浆过程进行细观动态模拟,研究不同注浆压力和注浆孔布设方式下的注浆效果,从而为优化... 研究目的:富水地层隧道开挖易发生突水突泥,注浆为一种有效防范措施。本文基于颗粒流离散元方法,研究围岩注浆对富水地层隧道开挖的影响,通过对岩体注浆过程进行细观动态模拟,研究不同注浆压力和注浆孔布设方式下的注浆效果,从而为优化注浆方案提供参考。研究结论:(1)注浆压力的大小决定了最终浆液扩散形式,即注浆压力增大,注浆形式由渗透注浆变成劈裂注浆;(2)通过颗粒流软件模拟出的动态效果及数据分析,验证了劈裂注浆是压密→劈裂→压密→劈裂的动态过程,直至浆液的扩散压力不足以再劈裂围岩颗粒时趋于稳定;(3)多孔同时注浆时浆体很难进入到中心位置;(4)基于本文的研究对象,劈裂注浆的效果优于渗透注浆,考虑过大注浆压力对岩土体的冲击作用,工程应用时可尽量采用起劈压力进行劈裂注浆,且注浆时并不是较多的注浆孔同时注浆就能得到更好的效果,要针对实际地质情况,合理安排注浆孔以及注浆顺序,避免地层薄弱点出现在多孔同时注浆的中心点处;(5)本研究成果可为软弱地层注浆孔的布置原则及注浆质量控制提供参考。 展开更多
关键词 隧道工程 注浆动态模拟 颗粒离散元 注浆压力 注浆孔布置 参数标定
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地震P波对圆形隧道最不利入射角研究 被引量：4
4
作者 耿萍 陈昌健 +2 位作者 王琦 郭翔宇 卢志楷 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2018年第A02期579-587,共9页
对于远场地震的抗震计算,一般选取地震动入射方向为竖直方向或者水平面方向;而对于近场地震,地震动是以一定倾斜角度向上传播的,地震动的入射方向不同,隧道的动力响应不同。文章建立三维模型,基于粘弹性边界理论,在有限元软件中以对模... 对于远场地震的抗震计算,一般选取地震动入射方向为竖直方向或者水平面方向;而对于近场地震,地震动是以一定倾斜角度向上传播的,地震动的入射方向不同,隧道的动力响应不同。文章建立三维模型,基于粘弹性边界理论,在有限元软件中以对模型边界施加节点力时程的方式模拟地震作用,实现地震动以不同的角度入射。计算P波(Superstition Hills地震)斜入射情况下角度变化对圆形隧道动力响应的影响。计算表明:地震动以不同角度入射时,隧道衬砌的相对位移、米赛斯应力、弯矩分布规律不同,且极值出现的位置随入射角度的变化而改变。这表明不同角度入射的地震动对隧道的破坏能力大小不同,根据圆形隧道在不同角度地震动作用下的响应剧烈程度,确定该P波最不利入射角度为30°。 展开更多
关键词 P波斜入射 圆形隧道 粘弹性边界 地震响应 最不利入射角
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深圳沿江高速前海湾浅水非自浮沉管隧道关键技术创新 被引量：3
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作者 王勇 徐国平 +4 位作者 梁杰忠 刘洪洲 陈伟彬 龚毅 卢志楷 《现代隧道技术》 EI CSCD 北大核心 2020年第S01期40-51,共12页
文章结合深圳沿江沉管隧道建设条件及项目特点,系统论述了浅水非自浮沉管隧道的管节结构类型及浮力体系选型、管节长度及纵向体系确定、管节快速预制及舾装、浅吃水半潜驳干式运输及管船协同变形控制、较大负浮力状态的槽内移运及沉放... 文章结合深圳沿江沉管隧道建设条件及项目特点,系统论述了浅水非自浮沉管隧道的管节结构类型及浮力体系选型、管节长度及纵向体系确定、管节快速预制及舾装、浅吃水半潜驳干式运输及管船协同变形控制、较大负浮力状态的槽内移运及沉放对接等成套关键技术和创新成果。研究结果表明:(1)对于浅水浅埋沉管管节结构选型,宜结合工程质量保障、风险控制、工期造价等综合选定;(2)对于湿拖作业距离短、水上作业条件好、移运风险可控的沉管隧道,可选用非自浮管节体系;可结合工序工期需求、船机装备、移运沉放风险控制等综合确定浮运期的管节负浮力系数;(3)管节最优长度可通过结构安全、工期、造价等评价指标综合评分定量确定;(4)通过采用工厂法通长内模全断面顺浇预制技术,配合温度调节辅助措施,可有效提升整体式管节预制质量、控制大体积混凝土浇筑裂缝、提升预制工效;通过采用装配式端封门、轻量化简易测量塔、取消压载水系统等技术,可实现非自浮管节快速舾装;(5)采用大载重浅吃水半潜驳干式运输可有效应对浅水沉管移运问题;通过运用自适应液压台车、橡胶支墩、不均匀压载等技术,可解决在上驳、移运、下驳过程中的管船变形协同和管节结构控裂问题;(6)通过采用大吊力浅吃水骑吊驳可便捷匹配半潜运输工艺,可有效应对非自浮沉管的运输和安装;(7)浅水非自浮沉管成套关键技术和创新成果,实现了沉管隧道在浅水环境中的应用,填补了非自浮沉管的技术空白,对于拓展沉管法隧道适用性、完善沉管法隧道技术体系具有重要意义。 展开更多
关键词 沉管隧道 浅水 非自浮 选型设计
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裂隙岩体中渗流作用对隧道围岩稳定性的影响分析 被引量：6
6
作者 王少锋 陈枰良 +1 位作者 卢志楷 何悦 《路基工程》 2017年第2期50-54,共5页
隧道穿越节理裂隙发育地质环境时,水压力以及节理裂隙发育程度会对开挖后围岩的稳定性产生影响。以某隧道为工程背景,运用离散元理论,考虑流固耦合作用,分析了水位高度和节理法向刚度对隧道开挖后洞周位移收敛、围岩剪应力及塑性区、支... 隧道穿越节理裂隙发育地质环境时,水压力以及节理裂隙发育程度会对开挖后围岩的稳定性产生影响。以某隧道为工程背景,运用离散元理论,考虑流固耦合作用,分析了水位高度和节理法向刚度对隧道开挖后洞周位移收敛、围岩剪应力及塑性区、支护结构受力的影响。计算结果表明:在一定范围内,水位高度和节理法向刚度越大,围岩塑性区的范围越小,衬砌结构受到的内力越小,隧道越安全。 展开更多
关键词 流固耦合 离散元 垂直节理 围岩稳定性 法向刚度
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基于随机裂隙网络研究溶洞方位对隧洞渗流场影响 被引量：1
7
作者 耿萍 卢志楷 于本昌 《施工技术》 CAS 2018年第4期120-124,共5页
在喀斯特地区,岩体常伴有不同发育程度的裂隙。裂隙的存在弱化了围岩的连续性,当隧洞穿越岩溶区时,裂隙成为地下水渗流的通道,影响隧洞稳定性。通过离散元软件,利用蒙特卡罗随机原理,根据实际裂隙几何参数统计数据,构建随机裂隙网络,基... 在喀斯特地区,岩体常伴有不同发育程度的裂隙。裂隙的存在弱化了围岩的连续性,当隧洞穿越岩溶区时,裂隙成为地下水渗流的通道,影响隧洞稳定性。通过离散元软件,利用蒙特卡罗随机原理,根据实际裂隙几何参数统计数据,构建随机裂隙网络,基于随机裂隙网络分析隧洞穿越岩溶区时溶洞的方位对隧洞渗流场的影响,通过洞周渗流量及裂隙水压力分布规律,提出了溶洞恒压区与隧洞低压区裂隙水渗流模式,以此为基础进一步分析不同间距下溶洞对隧洞渗流场的影响。 展开更多
关键词 蒙特卡罗法 随机裂隙 岩溶区 隧洞 渗流场
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