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基于固废制备人造石颗粒材料耐久性试验
1
作者 孔纲强 洪寅哲 +2 位作者 虞杨 陈庚 陈永辉 《工程地质学报》 CSCD 北大核心 2024年第2期463-471,共9页
以玄武岩石粉、电石渣、脱硫石膏固体废弃物为原料,利用水热固化技术,制备玄武岩石粉人造石颗粒材料,探讨基于固废制备玄武岩石粉人造石颗粒材料的耐久性。通过开展耐水、耐酸和冻融循环试验,结合SEM微观表征,以质量损失率和强度损失率... 以玄武岩石粉、电石渣、脱硫石膏固体废弃物为原料,利用水热固化技术,制备玄武岩石粉人造石颗粒材料,探讨基于固废制备玄武岩石粉人造石颗粒材料的耐久性。通过开展耐水、耐酸和冻融循环试验,结合SEM微观表征,以质量损失率和强度损失率为评价指标,对人造石颗粒材料在不同原料钙硅比(Ca/Si)条件下的耐久性进行分析。试验结果表明:人造石颗粒材料整体耐水性能良好,增大原料Ca/Si,有利于提高人造石颗粒材料的耐水性,当Ca/Si达到1.0时,其软化系数可达0.894;酸蚀可导致人造石颗粒材料质量损失与强度损失,增大原料Ca/Si可提高人造石颗粒材料的耐酸腐蚀性能;冻融循环会使人造石颗粒材料内部会产生裂隙,从而导致其强度下降,当Ca/Si为0.9和1.0时,人造石颗粒材料强度损失率最小,仅为18.7%,其抗冻融性能相对最佳。 展开更多
关键词 玄武岩石粉 人造石颗粒材料 无侧限抗压强度 耐久性
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砂土中能量桩单桩水平承载特性模型试验研究
2
作者 陈志雄 赵华 +3 位作者 王成龙 丁选明 孔纲强 高学成 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2024年第3期114-123,共10页
为探究能量桩单桩水平承载特性,针对砂土中能量桩在水平荷载下的承载特性进行研究,基于模型试验,分析了水平荷载作用下能量桩在制冷和加热过程中的桩顶位移、桩前土压力以及桩身弯矩等的变化规律。研究结果表明:制冷会引起能量桩桩顶水... 为探究能量桩单桩水平承载特性,针对砂土中能量桩在水平荷载下的承载特性进行研究,基于模型试验,分析了水平荷载作用下能量桩在制冷和加热过程中的桩顶位移、桩前土压力以及桩身弯矩等的变化规律。研究结果表明:制冷会引起能量桩桩顶水平位移略微增大,增量为0.48%D(D为桩体直径),而加热会引起较大的桩顶水平位移,达到了2.38%D;制冷和加热在初始阶段会引起桩前土压力增大,初始增长阶段结束后,土压力变化较小,多为缓慢增长或基本不变。相较于初始土压力,制冷和加热结束时的土压力基本呈增长趋势,仅个别埋深处土压力减小。制冷过程中,埋深0%L~40%L(L为有效桩长)范围内的弯矩增大,埋深40%L~100%L位置处的弯矩变化较小;加热过程中,埋深0%L~60%L范围内的弯矩均有所增大,0%L~40%L位置处的弯矩增大最为明显。制冷和加热过程中均在20%L处产生了最大弯矩,最大弯矩的增加量分别为9.93%和10.32%。进一步基于圆孔扩张理论提出了弯矩计算的理论解,并与试验结果进行对比分析,理论计算值与实测值较为吻合。 展开更多
关键词 能量桩 水平承载特性 模型试验 砂土 圆孔扩张理论
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温度应力路径对原状海洋土强度特性影响研究
3
作者 张鑫蕊 孔纲强 杨庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期357-365,共9页
室内温度和海底原位温度的差异导致传统测量所得海洋土物理力学参数存在一定差异。基于温控三轴仪,对我国南海原状海洋土进行了固结不排水剪切试验,实测了海洋土体变、强度、孔压以及模量的变化,探讨温度、温度循环、围压、超固结比等... 室内温度和海底原位温度的差异导致传统测量所得海洋土物理力学参数存在一定差异。基于温控三轴仪,对我国南海原状海洋土进行了固结不排水剪切试验,实测了海洋土体变、强度、孔压以及模量的变化,探讨温度、温度循环、围压、超固结比等因素对原状海洋土力学性质的影响规律。试验结果表明:升温梯度增大会使正常固结海洋土热固结程度增大,其对应的排水体积和强度也增大;升温对超固结海洋土的排水体积具有增强作用,而温度降低了海洋土的强度;温度循环作用对超固结海洋土的排水体积具有增强作用,其对应的强度也增大;本文试验条件下,当OCR=1时,海洋土25℃下不排水抗剪强度测量结果比5℃下测量结果提高8.0%;当OCR=4时,海洋土25℃下不排水抗剪强度测量结果比5℃下测量结果降低1.9%;经过温度循环5℃—45℃—5℃后的抗剪强度比5℃提高了11.9%;4次或10次温度循环后分别提高了13.8%和17.8%。 展开更多
关键词 海洋土 强度特性 应力路径 温度效应 三轴试验
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基于OBE理念的海洋工程地质虚实结合实训教学探索
4
作者 杨庆 孔纲强 +2 位作者 高凌霞 王忠昶 冯晓静 《高等建筑教育》 2024年第2期97-103,共7页
海洋工程地质是土木工程、地质工程等本科专业基础课,探索课程的实训与实践教学体系是新工科建设和“一流学科”建设的重要内涵之一。基于成果导向教育(OBE)理念,按照“学生为本、目标导向”的教学思路,开展“反向设计、正向实施”和“... 海洋工程地质是土木工程、地质工程等本科专业基础课,探索课程的实训与实践教学体系是新工科建设和“一流学科”建设的重要内涵之一。基于成果导向教育(OBE)理念,按照“学生为本、目标导向”的教学思路,开展“反向设计、正向实施”和“虚实结合”等教学模式改革与创新。以工程单位对该专业毕业生的需求为目标导向,重新设计海洋工程地质的课程目标与内容设置、教学形式与方法,以及多元化能力考核与评价等环节,校企合作、协同发展,提高教学质量、激发学生创新创业能力,共建海洋工程地质实践基地的新模式。 展开更多
关键词 海洋工程地质 虚实结合 实践教学 教学改革
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砂土中螺旋桩在斜拉荷载作用下的承载性能
5
作者 韦芳芳 包淑珉 +2 位作者 邵盛 王永泉 孔纲强 《河海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期77-83,共7页
为研究斜拉荷载倾斜角度和叶片埋深对螺旋桩极限承载力的影响,基于ABAQUS软件构建了砂土中螺旋桩的有限元模型,通过螺旋桩水平承载机理砂箱试验与竖向拉拔试验数据,对模型的准确性和可行性进行验证。设置4组不同叶片埋深的螺旋桩模型,... 为研究斜拉荷载倾斜角度和叶片埋深对螺旋桩极限承载力的影响,基于ABAQUS软件构建了砂土中螺旋桩的有限元模型,通过螺旋桩水平承载机理砂箱试验与竖向拉拔试验数据,对模型的准确性和可行性进行验证。设置4组不同叶片埋深的螺旋桩模型,分别施加不同角度的斜拉荷载,探讨了砂土地基中螺旋桩的承载性能与斜拉角度、叶片埋深的相关性。结果表明:砂土中螺旋桩的极限承载力随着斜拉角度的增大不断减小;当斜拉角度小于30°时,螺旋桩极限承载力与斜拉角度的关系曲线近似呈线性;螺旋桩极限承载力存在一个临界埋深比,当埋深比大于等于4时,承载力不随埋深比的增大而变化。推导了深埋状态下螺旋桩受斜拉荷载作用的极限承载力公式,经验证该公式能较好反映螺旋桩极限承载力随斜拉角度增大而逐渐下降的规律。 展开更多
关键词 螺旋桩 斜拉荷载 承载性能 埋深比 数值模拟
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玄武岩粉末-电石渣-脱硫石膏水热固化机理分析 被引量：2
6
作者 孔纲强 虞杨 +2 位作者 陈永辉 周杨 陈庚 《建筑材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期389-396,428,共9页
以玄武岩粉末-电石渣固体废弃物凝胶体系为主料,掺入脱硫石膏,利用水热固化技术制备了人造石颗粒材料,分析了不同水热固化温度、水热固化时间、钙硅比对人造石颗粒强度及物相变化规律的影响.结果表明:人造石颗粒的抗压强度高于30 MPa,... 以玄武岩粉末-电石渣固体废弃物凝胶体系为主料,掺入脱硫石膏,利用水热固化技术制备了人造石颗粒材料,分析了不同水热固化温度、水热固化时间、钙硅比对人造石颗粒强度及物相变化规律的影响.结果表明:人造石颗粒的抗压强度高于30 MPa,电石渣可替代消石灰;人造石颗粒的最佳制配方案为钙硅比0.9、温度200℃、时间12 h以及脱硫石膏添加量约5%. 展开更多
关键词 玄武岩粉末 电石渣 脱硫石膏 水热固化 抗压强度 人造石颗粒
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一种能量桩热泵系统原理演示的科普教具设计与实践
7
作者 孔纲强 陈玉 杨庆 《设计》 2023年第9期101-103,共3页
为直观地展示能量桩热泵系统各个组件间的连接,及系统在供暖制冷不同工况下的运行原理。将热泵系统各个组件简化为常见模型,用灯带及其运动方向展示水流的循环流动,共同拼装为能量桩热泵系统的沙盘模型;同时,对于系统动态的原理演示,采... 为直观地展示能量桩热泵系统各个组件间的连接,及系统在供暖制冷不同工况下的运行原理。将热泵系统各个组件简化为常见模型,用灯带及其运动方向展示水流的循环流动,共同拼装为能量桩热泵系统的沙盘模型;同时,对于系统动态的原理演示,采用电子元件结合电路连接的形式进行等效展示。二者结合得到一种能量桩热泵系统原理演示的科普教具。该教具可作为《地基处理技术》《基础工程》等本科课程教学内容的重要拓展,寓教于乐,更好实现技术科普和课程思政。 展开更多
关键词 普 能量桩 热泵系统 科普教具 课程思政
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冻融循环下粉砂中螺旋锚抗拔稳定模型试验研究 被引量：1
8
作者 郝冬雪 王磊 +3 位作者 陈榕 莫凯强 孔纲强 高宇聪 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期57-65,I0005,I0006,共11页
目前螺旋锚基础在寒区电力工程中得到初步应用,然而季冻区螺旋锚的冻拔稳定性研究有限,尤其缺少针对输电线路基础受力工况的冻融循环试验研究。因此,针对粉砂中螺旋锚冻拔性能进行了室内封闭系统单向冻融循环模型试验,探讨锚几何尺寸、... 目前螺旋锚基础在寒区电力工程中得到初步应用,然而季冻区螺旋锚的冻拔稳定性研究有限,尤其缺少针对输电线路基础受力工况的冻融循环试验研究。因此,针对粉砂中螺旋锚冻拔性能进行了室内封闭系统单向冻融循环模型试验,探讨锚几何尺寸、锚顶约束条件、冻融循环次数及冻结边界温度对螺旋锚冻拔位移发展规律的影响。结果表明,锚盘埋于冻深线以下时,冻拔位移量与锚的抗拔承载力基本相关,未冻土中锚的上拔承载力越大,其冻拔位移越小;承载力相近时,锚盘间距小对抗冻拔有利。锚顶自由时,升温锚顶位移部分恢复;而锚顶作用上拔荷载时,升温过程中上拔位移仍持续发展。大盘径锚和小间距多盘锚抗冻拔效果好,在第3次冻融循环后位移增量趋于稳定。在封闭系统下,相同的冻结时间,冻结边界温度降低会增大锚杆切向冻拔力,从而加剧冻拔位移的发展。所得结论可为季冻区螺旋锚基础设计提供一定参考。 展开更多
关键词 多次冻融循环 粉砂 螺旋锚 冻拔位移
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硬壳层对管桩复合地基桩-土应力比的影响
9
作者 陈永辉 韩丹丹 +2 位作者 孔纲强 陈龙 陈庚 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第5期985-992,共8页
为研究就地固化硬壳层对预应力管桩复合地基桩-土应力比的影响,以绍兴钱滨线泥浆池路段为背景,开展现场试验和数值模拟分析,研究路堤荷载作用下预应力管桩复合地基的受力和变形;从桩-土应力比的角度,着重探讨硬壳层对桩基复合地基承载... 为研究就地固化硬壳层对预应力管桩复合地基桩-土应力比的影响,以绍兴钱滨线泥浆池路段为背景,开展现场试验和数值模拟分析,研究路堤荷载作用下预应力管桩复合地基的受力和变形;从桩-土应力比的角度,着重探讨硬壳层对桩基复合地基承载性能的影响规律;分析路堤高度与桩帽净间距之比、桩帽宽度与桩帽净间距之比等设计参数对桩-土应力比发展的影响机制.研究结果表明:硬壳层的存在能够有效提高桩基复合地基的承载特性;在本文试验条件下,就地固化硬壳层的预应力管桩复合地基最大水平位移发生在地表以下5~6 m处,区别于传统桩基复合地基的土体水平位移沿深度逐渐降低的规律;桩-土应力比在23~37,高于传统桩基复合地基. 展开更多
关键词 道路工程 就地固化 预应力管桩 桩-土应力比 现场试验
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倾斜拉拔荷载下锚桩承载性能及桩周位移场可视化离心模型试验
10
作者 王忠涛 罗光宇 +3 位作者 孔纲强 张宇 范致贤 杨庆 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期189-195,共7页
单点系泊系统作为一种新型锚固系统获得越来越多的应用,然而倾斜拉拔荷载下单点系泊锚桩的承载性能及桩周土体变形机理尚不明确。基于人工合成透明土材料搭建了可视化离心模型试验系统,对倾斜拉拔荷载下锚桩的力学响应展开离心模型试验... 单点系泊系统作为一种新型锚固系统获得越来越多的应用,然而倾斜拉拔荷载下单点系泊锚桩的承载性能及桩周土体变形机理尚不明确。基于人工合成透明土材料搭建了可视化离心模型试验系统,对倾斜拉拔荷载下锚桩的力学响应展开离心模型试验,探讨加载角度对锚桩承载力、失效模式和桩周土位移场的影响规律,并与1g条件下透明土模型试验结果进行定性的对比分析。研究结果表明,开展的基于透明砂土的离心模型试验,可以用于评估现场应力状态下锚桩的承载特性与失效机理、土体内部位移场;桩周土体的位移量沿深度方向差别相对较为明显,锚眼附近的土体位移相对较大;1g条件下土体位移场无法合理反映位移沿桩身方向的变化规律,极限荷载下桩侧土体的变形量小于离心模型试验中的土体变形量。 展开更多
关键词 锚桩 透明土 倾斜拉拔荷载 土体位移场 离心模型试验
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土木、水利与海洋工程专业工程地质课程思政设计与教学实践
11
作者 杨庆 孔纲强 杨钢 《高等建筑教育》 2023年第5期149-155,共7页
“守好一段渠、种好责任田”,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,是目前高校思想政治教育的重要内容。工程地质课是土木、水利与海洋工程类本科专业基础课,结合课程教学内容与特点,分析了融入课程思政的必要性和迫切性... “守好一段渠、种好责任田”,使各类课程与思想政治理论课同向同行,形成协同效应,是目前高校思想政治教育的重要内容。工程地质课是土木、水利与海洋工程类本科专业基础课,结合课程教学内容与特点,分析了融入课程思政的必要性和迫切性。依托课程知识点挖掘并设计相关思政元素,通过开展实践教学,推进了工程地质一流本科课程建设,研究结果可为土木、水利与海洋类专业的课程思政教学和工作提供借鉴与参考价值。 展开更多
关键词 课程思政 工程地质 土木、水利与海洋工程 教学实践
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基于“挖掘-融合-协同-引领”原则的“工程地质”课程思政设计与实践
12
作者 郭飞 左清军 +3 位作者 孔纲强 胡记磊 宋琨 黄波林 《中国地质教育》 2023年第3期53-57,共5页
课程思政是“三全育人”的重要载体,专业课程中巧妙融入思政元素是课程思政建设的关键。结合新时代中国特色社会主义的特点,构建“工程地质”课程思政体系,提出哲学思维、科学精神、人文素养、家国情怀、法治意识等方面的思政元素,并结... 课程思政是“三全育人”的重要载体,专业课程中巧妙融入思政元素是课程思政建设的关键。结合新时代中国特色社会主义的特点,构建“工程地质”课程思政体系,提出哲学思维、科学精神、人文素养、家国情怀、法治意识等方面的思政元素,并结合土木类专业“工程地质”课程开展了实例分析,以达到知识传授、价值塑造和能力培养的育人目标。通过教学实践强化土木类专业侧重培养学生的大国工匠精神,激发学生科技报国的责任感和使命担当。 展开更多
关键词 工程地质 课程思政 体系设计 教学实践
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绿色基础工程虚拟仿真实验项目的构建与应用
13
作者 杨庆 张金利 +2 位作者 虞杨 杨钢 孔纲强 《实验室科学》 2023年第4期1-5,共5页
基于C#语言、CLIPS专家系统开发工具等方法,运用WPF等技术构建绿色基础工程三维虚拟仿真模型,开发绿色基础智能选型及全过程施工虚拟仿真实验项目;系统介绍虚拟仿真实验项目的基本架构、主要功能模块、操作方法与步骤等的构建与应用,归... 基于C#语言、CLIPS专家系统开发工具等方法,运用WPF等技术构建绿色基础工程三维虚拟仿真模型,开发绿色基础智能选型及全过程施工虚拟仿真实验项目;系统介绍虚拟仿真实验项目的基本架构、主要功能模块、操作方法与步骤等的构建与应用,归纳总结了其特色与创新。教学项目设置反馈机制,通过人机交互实现信息的及时反馈,解决基础工程教学实践化水平低、实践教学成本高等问题;提升学生的绿色发展意识和绿色创新能力,树立学生绿色环保的设计理念和意识。 展开更多
关键词 基础工程 能量桩 课程设计 教学仿真 实践教学
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水冷作用对地铁车站板式结构硬化翘曲影响现场试验 被引量：1
14
作者 胡帅军 孔纲强 +3 位作者 刘江涛 周杨 钟国 杨庆 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1929-1938,共10页
混凝土水化作用引起结构发生温度开裂,严重威胁混凝土的施工质量,造成车站结构渗漏。目前针对车站结构水化热温控技术的研究相对不足。为此,在混凝土结构中埋设换热管搭建地铁车站结构的水管冷却温控系统,开展地铁车站板式结构水化热水... 混凝土水化作用引起结构发生温度开裂,严重威胁混凝土的施工质量,造成车站结构渗漏。目前针对车站结构水化热温控技术的研究相对不足。为此,在混凝土结构中埋设换热管搭建地铁车站结构的水管冷却温控系统,开展地铁车站板式结构水化热水管冷却现场试验,实测车站结构的水化热温度和早期应变变化。首先,对比分析水管冷却技术对车站结构水化热的温控效果,并讨论水管冷却的换热机理;其次,分析车站板式结构的硬化变形行为,进一步探讨水管冷却对车站结构早期硬化热力行为的影响。研究表明:由换热管、水泵、水箱等设备构成的水管冷却系统可以用于地铁车站板式结构的水化热温控调节;与自然冷却相比,水管冷却通过加速内部混凝土与外界环境的热交换可降低车站结构水化热峰值温度3℃,提前水化进程约35 h;车站板式结构的水化热残余拉应力较块状结构和柱状结构略大,其水化热变形可分为受热“凹形”翘曲、散热翘曲恢复和散热“凸型”残余翘曲3个阶段;水管冷却可降低车站结构的早期峰值压应力、残余拉应力、温度翘曲应力约1/3,表明水管冷却系统可以有效控制车站结构的早期裂缝。研究结果对地下地铁车站结构早期开裂控制有一定的参考价值。 展开更多
关键词 地铁车站 水管冷却 混凝土水化热 翘曲变形 现场试验
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既有基础环型风机基础改造方法研究 被引量：1
15
作者 江山 张发 +4 位作者 刘庆阳 褚洪民 邱大鹏 孔纲强 王文明 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2023年第3期339-344,共6页
利用既有风机基础安装大功率风机时,如何对基础进行改造并合理解决新风机和既有基础的连接是老旧风电场改造的核心问题之一。针对此关键问题,文章综合考虑实际施工技术与经济成本,提出了既有基础环与新增锚栓的复合连接方法。利用有限... 利用既有风机基础安装大功率风机时,如何对基础进行改造并合理解决新风机和既有基础的连接是老旧风电场改造的核心问题之一。针对此关键问题,文章综合考虑实际施工技术与经济成本,提出了既有基础环与新增锚栓的复合连接方法。利用有限元软件ABAQUS建立了风机基础与基础环精细化有限元模型,分析了既有风机基础及基础环的薄弱位置并揭示其损伤机理;然后,分别对基础环-锚栓内、外复合连接方案进行数值分析,对比风机基础连接改造前后的结构受力性能与响应控制率。研究结果表明:采用内复合连接后,基础环的应力减小38%;采用外复合连接后,基础环的应力减小46%,混凝土的拉应力减小14%。基础环及混凝土的应力水平均有明显降低,建议优先采用外复合连接方案。文章提出的改造方法和数值分析结果可为类似工程提供参考。 展开更多
关键词 风机基础 基础环 受力性能 损伤机理 复合连接
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自升式钻井平台桩靴贯入饱和砂土的机制研究 被引量：1
16
作者 周子健 齐昌广 +3 位作者 孔纲强 钟方涛 张智超 赖文杰 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第6期144-157,共14页
为研究桩靴贯入饱和砂土的承载机制以及桩靴周围砂土变形机理,开展桩靴的抗压承载土工模型试验以及桩靴-土体相互作用的透明土试验,测得了桩靴荷载-沉降变化规律、桩靴周围砂土的位移向量场和等值线图,初步探讨了桩靴贯入饱和砂土时的... 为研究桩靴贯入饱和砂土的承载机制以及桩靴周围砂土变形机理,开展桩靴的抗压承载土工模型试验以及桩靴-土体相互作用的透明土试验,测得了桩靴荷载-沉降变化规律、桩靴周围砂土的位移向量场和等值线图,初步探讨了桩靴贯入饱和砂土时的承载机制与桩靴周围砂土变形机理。基于圆孔扩张理论及分段位移迭代算法,推导出静载作用下桩靴荷载-沉降变化规律;与试验结果的对比发现:计算误差约为11.7%。通过浅应变路径法(SSPM)计算得到桩靴周围土体位移理论值;与试验结果对比发现:计算误差在16.7%~26.3%。 展开更多
关键词 桩靴 模型试验 透明土试验 承载机制 SSPM
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串/并联运行下能源管廊相对热效率及热致应力现场试验 被引量：1
17
作者 魏叶青 孔纲强 +2 位作者 张继兵 于达 杨庆 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第2期183-190,共8页
依托南京雨花台区软件谷杆线迁移地下综合管廊工程,在管廊的底板、侧板及顶板内埋设换热管形成能源管廊,并通过恒定输入功率加热循环液体,对明挖施工能源管廊的换热规律进行现场试验;实测能源管廊的换热系统进/出口水温、底板温度及热... 依托南京雨花台区软件谷杆线迁移地下综合管廊工程,在管廊的底板、侧板及顶板内埋设换热管形成能源管廊,并通过恒定输入功率加热循环液体,对明挖施工能源管廊的换热规律进行现场试验;实测能源管廊的换热系统进/出口水温、底板温度及热致应力等变化规律,初步探讨并联和串联的能源管廊段连接形式下,系统运行过程中的相对热效率及热致应力响应性能,以及能源管廊段运行过程中对周围管廊段结构造成的影响。结果表明:试验条件下并联和串联运行下能源管廊的相对线热效率分别为39.68、31.27 kW·m^(-1),并联较串联运行模式提高了约26.9%,即并联运行的换热性能相对较好;并联和串联运行过程中底板产生的最大轴向热致应力分别为1.30、1.24 MPa(两者相差小于10%),由于叠加效应,邻近管廊段产生0.33 MPa的最大压应力,对地下综合管廊结构安全性的影响较小;相关结论可为依托城市地下综合管廊开展能源管廊或隧道的设计和计算提供参考。 展开更多
关键词 地下综合管廊 能源管廊 相对热效率 热致应力 现场试验
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隧道仰拱及基底能量桩热致应力与换热效率现场试验
18
作者 于达 孔纲强 +3 位作者 季伟伟 王成龙 王忠涛 杨庆 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第3期121-129,共9页
依托黄土塬区银川—西安高铁驿马一号隧道工程,在隧道仰拱和基底桩基内埋设换热管,搭建能源隧道仰拱-基底能量桩联合热泵系统,实测不同进口温度作用下换热管的进出口水温、隧道仰拱结构和基底桩基的温度、热致应力,探讨黄土塬区隧道仰... 依托黄土塬区银川—西安高铁驿马一号隧道工程,在隧道仰拱和基底桩基内埋设换热管,搭建能源隧道仰拱-基底能量桩联合热泵系统,实测不同进口温度作用下换热管的进出口水温、隧道仰拱结构和基底桩基的温度、热致应力,探讨黄土塬区隧道仰拱结构及基底桩基的换热效率、热力响应特性与变化规律。结果表明:在现场特定条件下,进口温度与初始地温差值分别为4.7℃和14.7℃时,隧道仰拱结构温度升幅分别约为3.8℃和11.4℃,热致轴向应力分别为3.13 MPa和13.86 MPa,热致环向应力分别为2.85 MPa和9.93 MPa,隧道仰拱换热效率分别约为7.86 W·m^(-1)和24.15 W·m^(-1);单位温升条件下热致轴向应力和热致环向应力分别为0.44 MPa·℃^(-1)和0.35 MPa·℃^(-1);恒功率运行下仰拱基底能量桩换热效率随进口温度与初始地温差值的变化近乎为一条斜率k=4.1过原点的直线,换热效率维持在50~70 W·m^(-1)之间,与常规能量桩的换热效率规律基本一致;桩基周围土体的力学性质受能量桩运行影响有限。 展开更多
关键词 隧道仰拱 桩基 黄土塬区 热致应力 换热效率 现场试验
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综合管廊运行对临近能量支护排桩传热特性的影响
19
作者 王逸飞 孔亮 +3 位作者 吴迪 孔纲强 刘汉龙 陆浩杰 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第10期127-134,148,共9页
该文针对综合管廊内空气对流换热对临近能量支护排桩传热特性的影响,通过在管廊内壁设置不同边界条件,建立三维有限元模型分析综合管廊运行对临近能量支护排桩传热特性的影响。通过将模拟结果与现场实测数据对比,验证模型的可靠性。探... 该文针对综合管廊内空气对流换热对临近能量支护排桩传热特性的影响,通过在管廊内壁设置不同边界条件,建立三维有限元模型分析综合管廊运行对临近能量支护排桩传热特性的影响。通过将模拟结果与现场实测数据对比,验证模型的可靠性。探讨管廊内壁不同边界条件下能量支护排桩热交换率、桩-土换热量和桩体温度的变化规律。研究表明,管廊内空气对流换热会造成桩侧热交换和桩体温度的空间非对称性,从而影响能量支护排桩的地热提取效率。随着管廊内空气流速的增加,能量桩的地热提取效率逐渐增加,但当管廊内空气流速大于0.7m/s后,能量支护排桩的地热提取效率最终趋向于管廊内壁为恒定温度边界时的取值67.4W/m,管廊内壁采用恒定温度边界条件可作为能量支护排桩地热提取效率计算的上限,而采用热绝缘边界是偏于保守的。当管廊内壁采用已有研究提出的简化边界条件时,模型可以用于计算能量支护排桩的换热效率。 展开更多
关键词 能量支护排桩 传热特性 管廊运行 边界条件 换热效率
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孔隙液体相态对饱和砂土力学特性影响试验
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作者 季伟伟 杨庆 +2 位作者 孔纲强 杨钢 徐洁 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第4期871-877,共7页
天然气水合物开采过程中,水合物分解会引起沉积物孔隙液体相态变化,降低海床的安全稳定性。基于低温、高压三轴试验仪,以粉细砂土为骨架,制备含冰/不含冰甲烷水合物沉积物试样以及饱和砂土试样,开展三轴压缩试验,分析饱和砂土中孔隙液... 天然气水合物开采过程中,水合物分解会引起沉积物孔隙液体相态变化,降低海床的安全稳定性。基于低温、高压三轴试验仪,以粉细砂土为骨架,制备含冰/不含冰甲烷水合物沉积物试样以及饱和砂土试样,开展三轴压缩试验,分析饱和砂土中孔隙液体处于不同相态条件下试样的应力-应变和强度特性,比较在剪切过程中孔隙水压力以及切线模量等参数变化。试验结果表明:含冰/不含冰甲烷水合物沉积物以及饱和砂土的强度比值约为2.6∶1.7∶1,且均表现为应变硬化;含冰水合物沉积物的结构性较其余两者相对更强,即初始切线模量值相对更高;但是在遭受剪切后结构均破坏,切线模量迅速降低。 展开更多
关键词 相态变化 砂土 力学特性 三轴试验
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