12·18甘肃积石山地震诱发泥石流地质灾害成因及建筑物破坏特征分析

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作者 孙杲辰 陈涛 +5 位作者 代建波 朱熹育 兰官奇 刘玉屏 李龙 霍俞帆 《水利与建筑工程学报》 2024年第4期134-139,共6页

2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生了Ms6.2级地震,地震诱发临近的青海省草滩村至金田村一带泥石流地质灾害,造成了巨大的人员伤亡。通过震后现场调研、物源提取、现状台塬稳定性分析以及泥石流冲击力与砌体结构的相互作用分析,并... 2023年12月18日甘肃省临夏州积石山县发生了Ms6.2级地震,地震诱发临近的青海省草滩村至金田村一带泥石流地质灾害,造成了巨大的人员伤亡。通过震后现场调研、物源提取、现状台塬稳定性分析以及泥石流冲击力与砌体结构的相互作用分析,并探讨泥石流成因、类别及泥流与建筑物相互作用机理。结果表明:灾害成因为该区域台塬冬灌后标准冻深内土体震后液化导致台塬滑塌引起,液化后土体呈泥流状随现状沟道运移至沟口,并迅速扩散与建筑物发生强烈的冲击作用,泥石流的作用方向与建筑物受力面夹角为90°,深度达到2.8 m、冲击力达到6.4 kPa时,建筑物即发生剪切破坏而倒塌。 展开更多

关键词 积石山Ms6.2级地震 泥石流灾害 土体液化 泥石流冲击力 砌体结构抗剪强度

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土木工程专业教学改革策略探究

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作者 孙杲辰 王梦桐 +1 位作者 崔莹 石韵 《教育信息化论坛》 2024年第11期60-62,共3页

随着国内基础设施建设的不断完善,土木工程行业渐渐从粗放型向精细化发展,这对新时代的土木工程专业大学生提出了更高的要求,对高校也提出了新的教学挑战。因此,根据新时代土木工程专业发展方向及社会对该专业毕业生的需求,提出基于“... 随着国内基础设施建设的不断完善,土木工程行业渐渐从粗放型向精细化发展,这对新时代的土木工程专业大学生提出了更高的要求,对高校也提出了新的教学挑战。因此,根据新时代土木工程专业发展方向及社会对该专业毕业生的需求,提出基于“理论指导实践,实践反馈理论”理念,对土木工程专业教学进行改革,从在教学中融入工程实际案例,优化教学大纲、更新教材、关注行业最新发展动态,丰富教学方法、增强教学效果三个方面探讨教学改革策略,旨在促进新时代土木工程专业的进一步发展。 展开更多

关键词 土木工程专业 教学改革 理论指导实践 实践反馈理论

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积石山6.2级地震村镇民居震害调研与分析

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作者 兰官奇 陈涛 +2 位作者 代建波 朱熹育 孙杲辰 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第3期200-213,共14页

探明积石山6.2级地震中村镇民居的震害情况,归纳总结了灾区村镇民居的主要结构特征、建造习惯和施工工艺,分析了不同结构形式村镇民居的倒塌情况和典型震害特征,评析了传统建造习惯对民居抗震防灾能力的影响。结果表明:民居结构体系多... 探明积石山6.2级地震中村镇民居的震害情况,归纳总结了灾区村镇民居的主要结构特征、建造习惯和施工工艺,分析了不同结构形式村镇民居的倒塌情况和典型震害特征,评析了传统建造习惯对民居抗震防灾能力的影响。结果表明:民居结构体系多为“虎抱头”式砖木结构房屋,占调研总数的50.9%,生土结构和砖混结构较少,分别占调研总数的28.2%、20.9%;调研区域内大量生土结构民居发生整体倒塌,砖木结构民居出现整体倒塌案例较少,砖混结构未发现整体倒塌案例;砖木结构民居震害主要表现为山墙转角开裂、梁柱节点处脱榫、局部山墙倒塌、屋盖搭接处开裂,生土结构民居震害主要表现为山墙转角破损、山墙歪闪倒塌和屋盖塌陷,砖混结构民居震害主要表现为墙体开裂、歪闪倒塌和楼(屋)盖破坏;泥浆砌墙、厚覆黄土屋盖、大重量门盖装饰等不良建造习惯加剧了民居的震害,在后续恢复重建工作中应予以改进。针对不同结构体系震害特征和建造习惯提出了提高村镇民居抗震防灾能力的措施和建议,以期为灾区村镇民居的建设、加固改造提供参考。 展开更多

关键词 积石山地震 震害调查 村镇民居 砖木结构 建造习惯

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梯形渠道砼衬砌体冻胀破坏断裂力学模型及应用 被引量：39

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作者 孙杲辰 王正中 +3 位作者 王文杰 李爽 肖旻 安元 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第8期108-114,共7页

在线弹性断裂力学的基础上,运用已有的渠道砼衬砌冻胀结构力学模型,考虑各种冻胀力的作用,通过合理的假设和简化,将砼衬砌板断裂看作是(Ⅰ+Ⅱ)复合型(张拉型+剪切型)裂纹的扩展问题,提出了适用于渠道混凝土衬砌板的冻胀断裂力学破坏准则... 在线弹性断裂力学的基础上,运用已有的渠道砼衬砌冻胀结构力学模型,考虑各种冻胀力的作用,通过合理的假设和简化,将砼衬砌板断裂看作是(Ⅰ+Ⅱ)复合型(张拉型+剪切型)裂纹的扩展问题,提出了适用于渠道混凝土衬砌板的冻胀断裂力学破坏准则,建立了渠道阴坡、阳坡和渠底3个不同位置砼衬砌板的冻胀断裂力学模型及砼衬砌板厚度设计方法。运用渠道砼衬砌体冻胀断裂力学模型不仅可以计算出阴坡、阳坡和渠底的砼衬砌板厚度,而且实例应用表明,通过渠道砼衬砌冻胀断裂力学模型指导渠道砼衬砌体设计是一种符合实际工程简单实际有效的方法。 展开更多

关键词 渠道衬砌 冻胀影响 断裂 破坏准则

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高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌冻胀破坏力学模型探讨 被引量：12

5

作者 孙杲辰 王正中 +3 位作者 娄宗科 杨晓松 肖旻 安元 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2012年第12期201-206,213,共7页

【目的】探讨高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌结构冻胀破坏的力学模型,为实际工程中衬砌体的设计与建设提供参考。【方法】根据冻土力学、材料力学及高等数学知识,提出渠道坡板的计算简图是在法向冻结力、切向冻结力和法向冻胀力共同... 【目的】探讨高地下水位弧底梯形渠道混凝土衬砌结构冻胀破坏的力学模型,为实际工程中衬砌体的设计与建设提供参考。【方法】根据冻土力学、材料力学及高等数学知识,提出渠道坡板的计算简图是在法向冻结力、切向冻结力和法向冻胀力共同作用下的简支梁,渠底板是与两衬砌相互作用的压弯构件,进而依据合理的简化和假设,提出并建立高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏的力学模型,并进行了实例应用研究。【结果】通过建立的高地下水位弧底梯形渠道混凝土冻胀破坏力学模型,不仅能计算出弧底梯形渠道坡板、底板的控制内力及最大弯矩作用点,而且可以计算出渠道衬砌渠坡板所受的法向冻结力,并可估计混凝土板可能发生胀裂的位置。【结论】弧底梯形渠道混凝土衬砌结构法向冻胀力小,法向冻结力作用点在距渠顶1/5处,整体变形及抗冻胀能力强,并优于梯形渠道,为以后的渠道防冻胀设计提供了科学依据。 展开更多

关键词 弧底梯形渠道 混凝土衬砌 冻胀破坏 力学模型

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反演梯形渠道砼衬砌体表面温度的太阳辐射模型 被引量：2

6

作者 孙杲辰 王正中 +3 位作者 李爽 杨晓松 肖旻 安元 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第6期90-94,共5页

根据渠道不同部位衬砌体表面接受太阳辐射量不同、温度不同的基本规律,利用太阳辐射量之间相互平衡的关系,建立了通过太阳净辐射反演渠道衬砌体表面温度的一种简单实用的太阳辐射模型。利用MATLAB编程计算出了考虑遮蔽情况下渠道不同部... 根据渠道不同部位衬砌体表面接受太阳辐射量不同、温度不同的基本规律,利用太阳辐射量之间相互平衡的关系,建立了通过太阳净辐射反演渠道衬砌体表面温度的一种简单实用的太阳辐射模型。利用MATLAB编程计算出了考虑遮蔽情况下渠道不同部位的大气温度T0及衬砌板温度TS随时间t变化的曲线,比较了各个部位混凝土温升与大气温升的关系。计算实例表明,模型不仅符合实际中的规律,而且为以后的渠道表面衬砌体温度反演提供了一种简单可行的方法。 展开更多

关键词 梯形渠道 砼衬砌体 太阳辐射 MATLAB 净辐射

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季节冻土区衬砌渠道换填措施防冻胀数值模拟 被引量：16

7

作者 王文杰 王正中 +1 位作者 李爽 孙杲辰 《干旱地区农业研究》 CSCD 北大核心 2013年第6期83-89,共7页

为了防治季节冻土区衬砌渠道的冻胀破坏，对渠基易冻胀土体进行换填的防冻胀措施效果进行研究，考虑实际边界条件，建立浅层冻土相变温度场数学模型，应用有限元软件对沈阳市浑北灌区渠道进行不同换填深度的热力耦合分析，结果表明：渠... 为了防治季节冻土区衬砌渠道的冻胀破坏，对渠基易冻胀土体进行换填的防冻胀措施效果进行研究，考虑实际边界条件，建立浅层冻土相变温度场数学模型，应用有限元软件对沈阳市浑北灌区渠道进行不同换填深度的热力耦合分析，结果表明：渠道阴坡、渠底、阳坡表面下1．670 m、1．128 m、1．547 m处为冻融活动区；换填厚度与冻深近似呈正比关系；随着换填深度的增加，砼衬砌渠道的法向冻胀量减少；渠道阴坡、阳坡及渠底的换填率分别为53．9％、58．2％、79．8％时，砼衬砌板的法向位移分别减少96．9％、95．54％、96．83％；法向位移0．6～0．7 cm，在规范允许值（0．5～1．0 cm）内，有效地消减了渠道的冻胀破坏，可为工程换填优化设计提供理论参考。 展开更多

关键词 渠道衬砌 相变温度场 冻胀 数值模拟 换填法

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非饱和氯盐渍土抗剪强度特性试验研究 被引量：14

8

作者 洪安宇 杨晓松 +1 位作者 党进谦 孙杲辰 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2013年第4期52-55,共4页

为研究非饱和氯盐渍土的抗剪强度特性,给工程应用提供理论基础,采用人工配置氯盐渍土,进行了室内三轴剪切试验。在定性分析的基础上,定量分析了非饱和氯盐渍土抗剪强度及其指标与含盐量的相互关系。结果表明:试验条件下存在临界含盐量9%... 为研究非饱和氯盐渍土的抗剪强度特性,给工程应用提供理论基础,采用人工配置氯盐渍土,进行了室内三轴剪切试验。在定性分析的基础上,定量分析了非饱和氯盐渍土抗剪强度及其指标与含盐量的相互关系。结果表明:试验条件下存在临界含盐量9%,当含盐量小于9%时,非饱和氯盐渍土的抗剪强度及其指标随着含盐量的增加而减小;当含盐量大于9%时,抗剪强度及其指标随着含盐量的增加而增加。 展开更多

关键词 非饱和氯盐渍土 抗剪强度 临界含盐量

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太阳辐射作用下冻结期衬砌渠道温度场分析 被引量：7

9

作者 安元 王正中 +2 位作者 杨晓松 肖旻 孙杲辰 《西北农林科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2013年第3期228-234,共7页

【目的】对季节性冻土区衬砌渠道在太阳辐射作用下的温度场进行数值模拟,分析太阳辐射对渠道温度分布的影响。【方法】利用Hottel太阳辐射模型,结合热传导理论和有限元分析方法,考虑渠道自身的遮蔽作用,对太阳辐射作用下的梯形衬砌渠道... 【目的】对季节性冻土区衬砌渠道在太阳辐射作用下的温度场进行数值模拟,分析太阳辐射对渠道温度分布的影响。【方法】利用Hottel太阳辐射模型,结合热传导理论和有限元分析方法,考虑渠道自身的遮蔽作用,对太阳辐射作用下的梯形衬砌渠道的温度场进行计算。【结果】提出了梯形渠道太阳辐射的计算方法;衬砌渠道表面太阳辐射的日变化表现为早晚最小、中午最大;渠道阴、阳坡接受到的太阳辐射差异明显,阴坡太阳总辐射约为阳坡的20%;渠道表面温度的日变化趋势与大气温度相同,近似为正弦分布,其温度变幅小于大气温度变幅,变化滞后于太阳辐射约2.5h,阴、阳坡温度最大相差4℃左右,阳坡温度值与日间温度增加速率均大于阴坡。【结论】渠道温度变化与太阳辐射有密切关系,阴、阳坡接受到的太阳辐射量不同是渠道温度存在较大差异的原因,太阳辐射是渠道冻融循环的动力,在渠道冻胀研究中必须考虑太阳辐射的影响。 展开更多

关键词 季节性冻土 衬砌渠道 温度场 太阳辐射

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高温冻土固化前后结构性变化对融化压缩特性影响 被引量：3

10

作者 孙杲辰 张建明 +3 位作者 党迎生 张虎 丁聪 陈新 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期17-25,共9页

为解决高温冻土未冻水含量高、压缩性强对冻土路基造成的不良影响.以采自青藏高原粉质黏土为研究对象,从高温冻土的结构性出发,在负温环境下配置15%掺量的普通硅酸盐水泥、高性能硫铝酸盐以及普通硅酸盐水泥+高性能硫铝酸盐水泥的固化... 为解决高温冻土未冻水含量高、压缩性强对冻土路基造成的不良影响.以采自青藏高原粉质黏土为研究对象,从高温冻土的结构性出发,在负温环境下配置15%掺量的普通硅酸盐水泥、高性能硫铝酸盐以及普通硅酸盐水泥+高性能硫铝酸盐水泥的固化冻土试样,并通过烘干法、TDR技术、X射线衍射、扫描电镜与融化压缩试验,分析高温冻土固化前后土体总含水量、未冻水含量变化以及固化剂加入高温冻土后土体的物相成分,对比不同固化剂的固化效果,同时利用MATLAB编程开发CURVEEXTRACT图像分析系统对SEM图像进行预处理,将其导入Image-ProPlus6.0(IPP)软件中,对比分析高温冻土固化前后微观结构孔隙分布、形态以及定向性等特征.以土体孔隙定向性分维数与固化后压缩系数为桥梁,建立高温冻土固化后宏、微观之间的关系.结果表明,固化后土体总含水量减小,未冻水含量增多,由于固化剂产物的胶结作用,土颗粒整体呈现团聚状态,固化效果越好大颗粒越多,内部孔隙面积减小且孔隙由狭长状向等轴状转化,土体孔隙更加均匀化,土体孔隙定向性分维数D f与融化压缩系数a v之间存在良好的线性关系,固化效果越好,土体孔隙定向性分维数D f越小,对应的压缩系数a v越小. 展开更多

关键词 高温冻土 固化剂 微观结构 分形理论 压缩性质

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眉蕉河水系综合整治技术探讨

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作者 党宏祖 陈新 +2 位作者 孙杲辰 唐自强 侯延福 《甘肃科技》 2022年第5期6-9,共4页

眉蕉河水系综合整治工程北侧紧靠容桂水道,南侧紧临桂州水道,东侧洪奇沥水道环绕,水流呈自北向南,由东向西的流动趋势,涉及18条河涌。研究基于眉蕉河水系的现状情况,结合堤岸整治、控源截污、内源治理、水生态修复、水动力系统构建、长... 眉蕉河水系综合整治工程北侧紧靠容桂水道,南侧紧临桂州水道,东侧洪奇沥水道环绕,水流呈自北向南,由东向西的流动趋势,涉及18条河涌。研究基于眉蕉河水系的现状情况,结合堤岸整治、控源截污、内源治理、水生态修复、水动力系统构建、长效管理等其他改善水质的工程技术对策,促使眉蕉河水系主河道水质达到Ⅳ类水标准(时空分布90%);其他支涌消除黑臭水体,水质基本达到Ⅴ类水标准。本工程的实施加速恢复了河涌自然生境并改善了人居环境,具有显著的环境效益、社会效益和一定的经济效益。 展开更多

关键词 水系综合整治 工程技术 水质 效益 眉蕉河

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兰州新区西排洪渠跨石油管线影响研究

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作者 孔维龙 孙杲辰 《甘肃科技》 2022年第8期5-9,共5页

西排洪渠作为兰州新区防洪系统的主要组成部分,直接影响到兰州新区居民的生命、财产安全。由于其渠线较长,渠道基础底部交叉建筑物较多,施工难度较大,以及施工过程中如何解决上部结构与交叉建筑物之间的关系,已经成为西排洪渠修建的关... 西排洪渠作为兰州新区防洪系统的主要组成部分,直接影响到兰州新区居民的生命、财产安全。由于其渠线较长,渠道基础底部交叉建筑物较多,施工难度较大,以及施工过程中如何解决上部结构与交叉建筑物之间的关系,已经成为西排洪渠修建的关键。本研究针对西排洪渠渠线K12+000处与现有石油、天然气管线交叉的施工问题,利用有限元软件ADINA分析上部结构对渠基底部管线应力σ-应变ε的影响,从而为兰州新区西排洪渠的建设提供科学理论依据,进而为兰州新区其他工程建设提供理论参考。 展开更多

关键词 西排洪渠 石油管线 有限单元法 ADINA

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考虑混凝土衬砌板与冻土接触非线性的渠道冻胀数值模拟 被引量：64

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作者 李爽 王正中 +3 位作者 高兰兰 刘铨鸿 王文杰 孙杲辰 《水利学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第4期497-503,共7页

旱寒灌区渠基土中水分在温度梯度作用下向冻结锋面迁移聚集并冻结膨胀,使其上混凝土衬砌板冻胀破坏,以往的线弹性分析方法在数值模拟中将冻土与混凝土衬砌板视为一体,无法反映两者之间的滑移。本文采用符合冻土与混凝土接触面冻结特性... 旱寒灌区渠基土中水分在温度梯度作用下向冻结锋面迁移聚集并冻结膨胀,使其上混凝土衬砌板冻胀破坏,以往的线弹性分析方法在数值模拟中将冻土与混凝土衬砌板视为一体,无法反映两者之间的滑移。本文采用符合冻土与混凝土接触面冻结特性的非线性本构模型来合理反映两者的相对滑动及脱离,考虑混凝土的弹塑性及其与冻土的接触非线性,建立能反映混凝土板从弹性到塑性屈服失效过程的渠道冻胀破坏数值模型,并对冻胀过程进行分析。结果表明,未考虑接触非线性的切向冻结力会超过混凝土与冻土最大冻结强度,不符实际;而考虑接触非线性的数值模型更能反映衬砌渠道冻胀破坏过程,更能合理解释渠道冻胀破坏位置在渠底中间和阴阳坡靠近渠底1/3板长处,切向冻结力、法向冻胀力最大值较未考虑接触非线性的要小约50%且分布更均匀。 展开更多

关键词 渠道冻胀 非接触单元 数值模拟 混凝土损伤塑性

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