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近接运营地铁的城市地下工程施工安全韧性评估方法研究
1
作者 韩凯航 李岩松 +6 位作者 陈湘生 包小华 王树英 张成平 魏纲 张治国 赵千 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第10期2005-2015,共11页
为提出一种用于评估近接运营地铁的城市地下工程施工安全韧性的方法,首先,通过对近接施工的3个方面(新建地下工程、地层、既有地下结构)以及2个维度(技术和管理)的分析,建立一个较为完整的韧性指标体系;其次,结合层次分析法、熵权法和... 为提出一种用于评估近接运营地铁的城市地下工程施工安全韧性的方法,首先,通过对近接施工的3个方面(新建地下工程、地层、既有地下结构)以及2个维度(技术和管理)的分析,建立一个较为完整的韧性指标体系;其次,结合层次分析法、熵权法和博弈论,提出韧性指标体系的权重组合分析方法;同时,基于集对分析理论,提出研究体系复合性能Q的连续评估方法;最后,从“最大损伤”和“累计损伤”2个角度提出韧性R的综合评估计算公式,并将其应用于具体工程案例的分析。研究结果表明:1)新提出的韧性评估方法与传统的风险评估方法可以相互印证,且新的韧性评估方法考虑因素更为全面;2)提出的系统复合性能Q包含3个维度,即既有地下结构(Q_(A))、地层(Q_(B))、新建地下工程(Q_(C)),比传统的评估理论更全面;3)随着既有地下结构的动态指标限值越来越严格,系统复合性能Q的评估结果对应有所下降。 展开更多
关键词 城市地下工程 近接施工 韧性评估 集对分析法 案例分析
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工程堆载诱发邻近管线变形响应的快速解析方法
2
作者 叶俊能 王忠瑾 +1 位作者 王乾浩 冯国辉 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第5期2082-2089,共8页
既有管线附近存在工程堆载情况下,管线会产生下沉位移,并进一步威胁到既有管线的正常工作。在这方面的研究大部分停留在有限元和室内试验方面,较少理论解用于分析既有邻近管线在工程堆载作用下的受力变形响应。基于此,采用理论解析的手... 既有管线附近存在工程堆载情况下,管线会产生下沉位移,并进一步威胁到既有管线的正常工作。在这方面的研究大部分停留在有限元和室内试验方面,较少理论解用于分析既有邻近管线在工程堆载作用下的受力变形响应。基于此,采用理论解析的手段研究该工况下管-土相互作用。首先采用Boussinesq解解析得到既有管线轴线处的附加应力,随后将管线简化成放置在双参数Pasternak模型上的无限长梁,进一步获得管线变形过程中的系统总能量,最后根据能量变分理论获得邻近管线受力变形响应。通过与既有试验实测数据对比,验证了所提方法的正确性;相比于所提方法的退化解析,所提方法更贴近实测数据。参数研究表明:管线的受力变形会随管线埋深的增大而非线性减小;增大管线直径会引起管线变形响应增强;管线和堆载区域夹角对管线受力变形不敏感;增大管线与堆载区域的水平距离能够有效减小管线受力变形响应,且减速呈现先增大后减小的现象。一系列分析成果可用于实际工程中工程堆载对邻近既有管线受力变形的影响分析。 展开更多
关键词 能量变分 工程堆载 既有管线 双参数地基模型 简化解析
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真空预压淤堵区渗透系数的计算方法 被引量：4
3
作者 崔允亮 潘方然 +1 位作者 高楥园 金子原 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期2085-2093,共9页
在废弃泥浆的真空预压过程中,预制竖向排水板周围经常会形成淤堵区域。准确测量和计算淤堵区泥浆的渗透系数对于预测废弃泥浆固结的情况至关重要。由于淤堵区泥浆渗透系数难以直接测量,且缺乏理论推导方法,因此提出了淤堵区渗透系数与... 在废弃泥浆的真空预压过程中,预制竖向排水板周围经常会形成淤堵区域。准确测量和计算淤堵区泥浆的渗透系数对于预测废弃泥浆固结的情况至关重要。由于淤堵区泥浆渗透系数难以直接测量,且缺乏理论推导方法,因此提出了淤堵区渗透系数与淤堵区厚度的计算方法。为研究淤堵区的形成和验证计算方法,设计了一套试验装置进行验证,证明了该计算方法的实用性和可行性。同时,研究得出在工程现场对废弃泥浆进行真空预压时,应将真空度控制在90 kPa以下,并且在60~80 kPa之间,真空度越低,淤堵区的形成越慢。提出了淤堵区渗透系数计算方法,可用于预测真空预压过程中淤泥的固结程度。 展开更多
关键词 废弃泥浆 真空预压 淤堵区 渗透系数 计算方法
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伺服钢支撑控制旁侧既有盾构隧道变形试验研究
4
作者 王哲 吴鹏飞 +5 位作者 魏纲 冯韦皓 吴雪桦 李航 易子浩 胡恬华 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第2期795-806,共12页
为探明伺服钢支撑主动控制旁侧既有盾构隧道变形时基坑和隧道的整体受力变形规律和机理,解决工程中伺服钢支撑的不合理应用问题,开展室内缩尺模型试验,通过分析地连墙变形、隧道变形、隧道围压与内力、周围土压力等试验数据,以及伺服钢... 为探明伺服钢支撑主动控制旁侧既有盾构隧道变形时基坑和隧道的整体受力变形规律和机理,解决工程中伺服钢支撑的不合理应用问题,开展室内缩尺模型试验,通过分析地连墙变形、隧道变形、隧道围压与内力、周围土压力等试验数据,以及伺服钢支撑不同组合方式下的隧道变形控制效果,研究伺服钢支撑主动控制旁侧隧道变形的规律和机理。试验结果表明:伺服加载对隧道水平位移和拱顶沉降均有一定的控制效果,且对水平位移的控制效果更加显著,对隧道右拱腰围压与弯矩的影响最大,拱顶拱底次之,对左拱腰影响最小,对地表沉降未产生显著的控制效果。伺服加载在旁侧土体产生的附加应力,随着距离增大产生消散现象,在隧道右拱腰产生应力集中现象,伺服加载对地连墙变形、隧道围压和弯矩、隧道变形的影响同步产生且相互关联。伺服钢支撑设置位置越靠近隧道埋深处、设置层数越多对隧道变形控制效果越好,但设置位置不当时设置层数与隧道变形控制效果不成正比,甚至产生负向控制效果,工程中应重点考虑伺服钢支撑的设置位置,不可盲目增大设置层数,否则增加工程成本且可能产生工程风险。研究结果可为伺服钢支撑主动控制围护结构及旁侧隧道变形提供理论指导,利于其更加广泛而合理地应用。 展开更多
关键词 盾构隧道 深基坑 伺服钢支撑 地连墙变形 模型试验
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洞内注浆对盾构隧道竖向沉降的影响
5
作者 魏纲 李航 +3 位作者 齐永洁 张治国 朱成伟 韩凯航 《中南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期222-233,共12页
为治理因下方新建隧道穿越或上方堆载等产生的隧道不均匀沉降,常采用隧道洞内注浆技术对沉降区域进行抬升。为研究洞内注浆对既有隧道竖向位移及轴线处附加应力的影响,首先,根据2个实际工况提出了隧道下方注浆圆柱模型;其次,考虑了注浆... 为治理因下方新建隧道穿越或上方堆载等产生的隧道不均匀沉降,常采用隧道洞内注浆技术对沉降区域进行抬升。为研究洞内注浆对既有隧道竖向位移及轴线处附加应力的影响,首先,根据2个实际工况提出了隧道下方注浆圆柱模型;其次,考虑了注浆土体的体积膨胀作用及浆液的空间流动性,提出了非均匀体积膨胀注浆圆柱力学计算模型;最后,基于随机介质理论推导了注浆引起的隧道竖向抬升位移及轴线处的附加应力计算公式,研究了既有隧道沉降及轴线处附加应力在不同注浆参数(注浆量V、注浆体顶部与隧道底部距离H、注浆角度α)及不同纵向注浆方案下的变化规律。研究结果表明:隧道洞内注浆对隧道进行了有效抬升,计算所得抬升结果与工程实测结果较为吻合;随着注浆量V提高,既有隧道沉降变形逐渐减小,但当注浆量V过大时,将会导致既有隧道发生隆起变形;随着注浆圆柱顶部与隧道底部距离H增大,抬升量逐渐减小;随着注浆角度α增大,抬升量不断增大;沿隧道纵向采取非等量注浆方案并在沉降最大区域集中注浆能有效提高最大抬升量。 展开更多
关键词 盾构隧道 不均匀沉降 洞内注浆 附加应力 竖向位移
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坑底隆起对抗浮锚杆作用下既有隧道变形影响的计算
6
作者 王哲 周烨波 +2 位作者 魏纲 翁家华 韩凯航 《浙江工业大学学报》 北大核心 2025年第1期1-7,共7页
考虑基坑坑底隆起对下卧隧道的影响,建立坑底隆起引起带抗浮锚杆的盾构隧道位移计算模型。基于影像源法,推导得到坑底隆起引起下卧带抗浮锚杆盾构隧道的纵向变形公式。结合工程实例,对比工程实际测量值、理论计算值和三维有限元模拟值,... 考虑基坑坑底隆起对下卧隧道的影响,建立坑底隆起引起带抗浮锚杆的盾构隧道位移计算模型。基于影像源法,推导得到坑底隆起引起下卧带抗浮锚杆盾构隧道的纵向变形公式。结合工程实例,对比工程实际测量值、理论计算值和三维有限元模拟值,验证计算模型的准确性,研究抗浮锚杆数量对隧道变形的影响。研究结果表明:隧道隆起主要发生在强影响区内,环间转角和错台发生在弱影响区内;隧道隆起主要受基坑尺寸影响,假设基坑开挖长度为L,安装抗浮锚杆可以减小隧道隆起量、环间转角和错台量,环间转角和错台量主要受基坑开挖尺寸的影响,始终在±3L/5处达到极值;在一定范围内增加抗浮锚杆数量可以有效减小隧道变形量,抗浮锚杆超出一定数量后控制效果提升不明显。 展开更多
关键词 基坑工程 盾构隧道 影像源法 抗浮锚杆 隧道变形
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降承压水引起的软黏土中自由单桩变形特性分析
7
作者 应宏伟 刘冠 +2 位作者 高慧颖 章丽莎 熊一帆 《浙江大学学报(工学版)》 北大核心 2025年第4期741-749,共9页
抽降承压水引起上覆弱透水层发生释水固结沉降,影响既有桩基础服役性能甚至导致灾变.在大面积瞬时减压降水引起土层固结沉降研究的基础上,采用荷载传递法建立桩体平衡方程,解得瞬时减压降水引发均质弱透水层中自由摩擦单桩受力变形的半... 抽降承压水引起上覆弱透水层发生释水固结沉降,影响既有桩基础服役性能甚至导致灾变.在大面积瞬时减压降水引起土层固结沉降研究的基础上,采用荷载传递法建立桩体平衡方程,解得瞬时减压降水引发均质弱透水层中自由摩擦单桩受力变形的半解析解,通过退化至“虚土桩”及与有限元数值解的对比验证半解析解的合理性.以实际工程为背景构建算例,揭示减压降水作为诱因时弱透水层沉降随时间和深度的发展过程以及自由单桩的受力变形特性,并进行参数影响分析.结果表明,抽降承压水引起的弱透水层固结和对自由单桩的影响均自下而上发展,与桩基工程传统认识的“上部先于下部发展”不同;桩径越大,桩顶沉降越小但桩身轴力越大;承压水降深越大,桩侧摩阻力发展越快,桩身轴力和桩顶沉降越大;桩长越长,桩身轴力越大.中性点深度随桩长增加有相对下移的趋势,增加桩长可显著减小未打穿弱透水层的单桩沉降. 展开更多
关键词 固结 荷载传递法 负摩阻力 承压水降水 轴向受荷单桩
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多向荷载作用下扩底抗拔桩横向变形的解析计算方法
8
作者 姜洁 夏树林 +1 位作者 陈健 梁禄钜 《中文科技期刊数据库(全文版)工程技术》 2025年第3期117-123,共7页
随着我国工程建设的持续推进,扩底抗拔桩在地下空间、高层建筑、海上平台、输电线路等工程中的应用越来越广泛,但目前针对扩底抗拔桩在邻近工程建设影响下的侧向变形方面研究尚处于起步阶段。本文基于Winkler弹性地基梁理论,将扩底抗拔... 随着我国工程建设的持续推进,扩底抗拔桩在地下空间、高层建筑、海上平台、输电线路等工程中的应用越来越广泛,但目前针对扩底抗拔桩在邻近工程建设影响下的侧向变形方面研究尚处于起步阶段。本文基于Winkler弹性地基梁理论,将扩底抗拔桩简化为有限长度的Euler-bernoulli梁,通过理论推导得到了可以考虑多向荷载共同的扩底抗拔桩受力变形解析计算方法,并与数值模拟进行了对比验证。参数分析结果表明:在相同的水平荷载或弯矩荷载作用下,抗拔桩桩顶水平位移随桩体所受竖向上拔荷载的增大而增大,且竖向上拔荷载对桩顶水平位移的影响会随水平荷载增加而增强;同时,随着竖向上拔荷载的增大,桩身弯矩亦逐渐减小。相同外部荷载作用下,随着土体弹性模量的增大,桩顶的水平位移迅速减小,桩基抵抗外力造成的水平变形能力有所提高;而随着泊松比的增大,桩顶的水平侧移整体变化不大。本文的研究成果可为邻近工程建设影响下既有扩底抗拔桩的安全运维提供理论参考。 展开更多
关键词 扩底抗拔桩 弹性地基梁理论 多向荷载 横向变形 解析解
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矩形顶管施工引起地表隆沉计算方法研究
9
作者 俞函杰 魏纲 +1 位作者 洪晨天 陈涵 《非开挖技术》 2025年第1期34-39,共6页
基于盾构法隧道统一土体移动模型解,结合类随机介质理论与管节摩擦累积效应,考虑矩形顶管施工过程中的正面附加推力、顶管机和管节的侧摩阻力以及土体损失4个因素,推导得到矩形顶管施工引起的地表隆沉变形计算公式,并通过1个工程实测案... 基于盾构法隧道统一土体移动模型解,结合类随机介质理论与管节摩擦累积效应,考虑矩形顶管施工过程中的正面附加推力、顶管机和管节的侧摩阻力以及土体损失4个因素,推导得到矩形顶管施工引起的地表隆沉变形计算公式,并通过1个工程实测案例来验证本文方法的可靠性。研究结果表明:统一解公式可以准确预测矩形顶管施工引起的地表隆沉;统一解法可以考虑不同土质条件、适用范围更广泛,计算得到的沉降变化速率慢于随机介质理论法;后续管节与土体的摩擦累积效应,必须考虑实际工程中土的弹塑性,考虑摩擦累积效应后计算得到的地表最大隆起值基本不变,出现在开挖面前方约1倍顶管宽度位置,距开挖面距离越大受累积效应影响越大。 展开更多
关键词 矩形顶管 类随机介质理论 摩擦累积效应 地表沉降
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卸载工况下砂浆钢筋网加固盾构隧道研究
10
作者 刘洋洋 魏纲 +1 位作者 木志远 项鹏飞 《非开挖技术》 2025年第2期34-40,共7页
为研究旁侧基坑开挖卸载工况下高强砂浆钢筋网加固发生掉块损伤后盾构隧道的加固效果,使用仿真软件创建三维盾构管片以及高强砂浆钢筋网的精细化有限元模型,模拟原位喷筑法中高性能复合砂浆钢筋网加固后管片的状态,以管片有无被加固时... 为研究旁侧基坑开挖卸载工况下高强砂浆钢筋网加固发生掉块损伤后盾构隧道的加固效果,使用仿真软件创建三维盾构管片以及高强砂浆钢筋网的精细化有限元模型,模拟原位喷筑法中高性能复合砂浆钢筋网加固后管片的状态,以管片有无被加固时的竖向收敛变形量、塑性变形、损伤程度以及高强砂浆钢筋网应力、螺栓应力等指标,来分析高强砂浆钢筋网的加固效率,并且进一步研究了高强砂浆加固体厚度对加固效果的影响规律。研究结果表明:高强砂浆钢筋网加固能显著限制管片顶部和底部收敛变形,增强结构整体承载力,有效地防止管片损伤破坏,最优加固效率达到了76.18%;并且随着砂浆钢筋网加固厚度的增加,加固效果越显著。研究成果可为发生掉块破损后的盾构隧道管片进行修复加固提供参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 高强砂浆钢筋网加固 顶底变形 损伤
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倾斜盾构隧道掌子面稳定性研究综述
11
作者 莫佩浦 尹鑫晟 +1 位作者 丁智 魏纲 《低温建筑技术》 2025年第2期62-67,共6页
隧道倾角是盾构隧道施工的重要参数,改变隧道倾角直接影响开挖面极限支护力与开挖面失稳区域。为研究隧道倾角对开挖面稳定性的影响,文中综合国内外关于倾斜盾构隧道掌子面稳定性的分析结果,分别从模型试验法、数值模拟法以及理论分析... 隧道倾角是盾构隧道施工的重要参数,改变隧道倾角直接影响开挖面极限支护力与开挖面失稳区域。为研究隧道倾角对开挖面稳定性的影响,文中综合国内外关于倾斜盾构隧道掌子面稳定性的分析结果,分别从模型试验法、数值模拟法以及理论分析法对倾斜隧道针对不同工况下的开挖面极限支护力与开挖面失稳特性进行总结。研究结果表明,仰坡工况(θ=10°)中开挖面极限支护力约为水平掘进工况下的1.7倍;随着隧道倾角的增大,开挖面极限支护力与开挖面失稳角大致呈线性变化关系,仰坡掘进工况下开挖面归一化极限支护力变化曲线斜率约为0.0048(θ>0°);θ=-15°下对应的归一化开挖面极限支护力范围在0.032~0.040内,θ=15°下对应的归一化开挖面极限支护力范围在0.145~0.165内。此研究结果可为倾斜盾构隧道施工提供工程应用参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 倾斜隧道 开挖面稳定性 极限支护力
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高强砂浆钢筋网加固掉块后盾构管片研究
12
作者 刘洋洋 魏纲 +2 位作者 木志远 徐天宝 项鹏飞 《低温建筑技术》 2025年第2期56-61,共6页
为探究地面堆载工况下高强砂浆钢筋网加固发生掉块后的盾构隧道的受力变形特征,使用midas GTS NX软件创建三维高强砂浆钢筋网加固盾构管片精细化有限元模型,以管片收敛变形量、螺栓应力、管片塑性变形等指标来分析高强砂浆钢筋网加固管... 为探究地面堆载工况下高强砂浆钢筋网加固发生掉块后的盾构隧道的受力变形特征,使用midas GTS NX软件创建三维高强砂浆钢筋网加固盾构管片精细化有限元模型,以管片收敛变形量、螺栓应力、管片塑性变形等指标来分析高强砂浆钢筋网加固管片的效果,并与普通砂浆加固的管片变形进行对比。分析其不同加固宽度和不同偏心堆载位置下的影响规律。研究结果表明,高强砂浆钢筋网加固比普通砂浆钢筋网加固更具有优越性,能有效控制管片水平收敛变形,优化结构整体受力,最优加固效率为44.2%,加固后可限制分布在管片左右腰部区塑性变形的增加。随着加固砂浆钢筋网宽度和偏心堆载距离的增加,使加固效果越显著。研究可为盾构隧道管片不同形式的掉块破损修复加固提供参考。 展开更多
关键词 盾构隧道 高强砂浆钢筋网加固 水平收敛变形 塑性变形
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岩溶区桩基单桩承载性能研究进展
13
作者 王新泉 刘臣 +1 位作者 田永乐 陈海涛 《佳木斯大学学报(自然科学版)》 2025年第2期100-104,共5页
根据岩溶区桩基单桩的模型试验、数值模拟、承载力分析理论等国内外研究文献,总结分析了岩溶区桩基单桩的荷载传递规律和下伏顶板、溶洞分布形态等因素对桩基承载特性的影响,对比了各研究者推导出的承载力计算公式,研究结果表明:(1)岩... 根据岩溶区桩基单桩的模型试验、数值模拟、承载力分析理论等国内外研究文献,总结分析了岩溶区桩基单桩的荷载传递规律和下伏顶板、溶洞分布形态等因素对桩基承载特性的影响,对比了各研究者推导出的承载力计算公式,研究结果表明:(1)岩溶区桩基的承载机理同一般嵌岩桩有较大差距,溶洞的存在会明显降低桩基的极限承载力;(2)对于下伏溶洞,桩基的极限承载力会随顶板跨度的增大而减小,顶板厚度在一定范围内增长时,极限承载力会随其增加,超过一定范围将趋于稳定,而溶洞高度的变化对其影响较小;(3)对于穿越溶洞型桩基,桩体在穿过溶洞时,溶洞段轴力几乎不变,侧摩阻力接近为零,桩基的极限承载力会随溶洞高度增大而减小,随桩径增大而增大;(4)围绕溶洞顶板的失稳破坏条件,可通过建立相应力学模型导得反映溶洞尺寸、桩基参数等对承载力影响的较为准确的桩基极限承载力计算方法。 展开更多
关键词 岩溶桩基 模型试验 数值模拟 理论分析
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斜柱网格体系内部混凝土浇灌实体模型及检测试验研究 被引量：1
14
作者 王震 杨学林 +2 位作者 赵阳 吴小平 瞿浩川 《建筑结构》 北大核心 2023年第6期124-130,共7页
钢管混凝土斜柱体系内部浇灌混凝土的密实度质量是保证整体结构承载性能的重要因素。以X形平面斜柱节点、K形空间斜柱节点为例,建立钢管混凝土斜柱的足尺试验模型,通过超声CT技术检测其内部浇灌混凝土的密实度,以获得合理有效的浇灌工... 钢管混凝土斜柱体系内部浇灌混凝土的密实度质量是保证整体结构承载性能的重要因素。以X形平面斜柱节点、K形空间斜柱节点为例,建立钢管混凝土斜柱的足尺试验模型,通过超声CT技术检测其内部浇灌混凝土的密实度,以获得合理有效的浇灌工艺并应用于工程;进而针对斜柱网格体系的混凝土密实度检测布置进行了研究。结果表明:试验模型钢板较厚时,采用CT成像检测可获得精确结果;试验模型浇灌工艺满足密实度要求时,实际施工应采用相同工艺以保证质量;对于混凝土密实度不足之处,可采用钻孔压浆法补强,而后补焊封回;钢管混凝土斜柱内部混凝土密实度检测布置包括斜柱构件检测数量、横截面检测位置两方面。 展开更多
关键词 钢管混凝土斜柱 足尺模型试验 CT成像检测 混凝土密实度 浇灌工艺 检测布置方案
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钢管混凝土斜交网格外筒-RC核心筒结构体系在罕遇地震作用下的弹塑性行为研究 被引量：1
15
作者 瞿浩川 杨学林 +2 位作者 冯永伟 张陈胜 王震 《建筑结构》 CSCD 北大核心 2022年第15期70-74,共5页
钢管混凝土斜交网格外筒-RC核心筒体系不仅实现了与建筑立面设计的高度统一,同时提供了较大的抗侧刚度,在超高层建筑设计中应用日益广泛。基于某工程实例、合理的材料本构和单元选择,利用ABAQUS软件建立该体系的有限元模型,进行罕遇地... 钢管混凝土斜交网格外筒-RC核心筒体系不仅实现了与建筑立面设计的高度统一,同时提供了较大的抗侧刚度,在超高层建筑设计中应用日益广泛。基于某工程实例、合理的材料本构和单元选择,利用ABAQUS软件建立该体系的有限元模型,进行罕遇地震作用下的弹塑性时程分析,获得了结构基底剪力、顶部位移等结构整体响应时程曲线和构件受力情况。通过分析内外筒基底剪力时程曲线讨论结构协同作用机制,结合构件受力情况讨论结构关键构件屈服顺序与外筒斜交构件的屈服路径。结果表明,该体系内筒与外筒共同承担基底剪力,整体呈现筒中筒结构体系的受力特征;构件屈服顺序为混凝土核心筒连梁、斜交网格外筒斜柱、混凝土核心筒墙肢;外筒构件的屈服顺序呈现由结构底部至顶部、由角部至中央的发展模式,体现了斜交网格空间三维体系的受力优点。 展开更多
关键词 钢管混凝土 斜交网格 弹塑性时程分析 协同作用 屈服路径
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椭球颗粒体系宏、细观特性的3维离散元分析 被引量：2
16
作者 肖浩波 漆天奇 +2 位作者 杨舒涵 周伟 刘嘉英 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期78-86,共9页
颗粒材料由大量不同形状的离散颗粒组成,其力学特性与构成颗粒体系的颗粒形状密切相关。目前,关于颗粒形状对颗粒材料剪切强度的影响已有大量的物理试验或数值模拟试验研究,而非球形颗粒材料在复杂应力路径下的宏、细观力学特性认识还... 颗粒材料由大量不同形状的离散颗粒组成,其力学特性与构成颗粒体系的颗粒形状密切相关。目前,关于颗粒形状对颗粒材料剪切强度的影响已有大量的物理试验或数值模拟试验研究,而非球形颗粒材料在复杂应力路径下的宏、细观力学特性认识还不够充分。本文采用离散单元法(DEM)对按一定级配生成的不同伸长率的椭球颗粒体系进行等σ_(3)(第3主应力)及等b(中主应力比)的真三轴加载数值模拟试验,研究椭球颗粒体系的3维宏、细观力学特性,并验证常用3维强度准则对椭球颗粒体系的适用性。结果表明:在3维加载路径下,不同于圆球颗粒体系宏、细观演化规律的一致性,椭球颗粒体系的宏观应力面与细观组构面演化规律不一致,宏观应力比与强接触网络组构偏值/均值比线性不为1,这是因为椭球颗粒体系弱接触网络对宏观应力的贡献;椭球颗粒体系宏观体应变、细观法向接触力分布、接触数目及配位数分布等宏、细观指标与加载路径无关;随着椭球伸长率LAR增大,Mohr–Coulomb准则、Lade–Duncan准则、Mastsuoka–Nakai准则及施维成3维强度准则对φ_(max)(峰值内摩擦角)–b关系预测准确度逐渐增大,其中,Lade–Duncan准则能更好地拟合不同加载路径下椭球颗粒体系的数据点。研究为真实应力状态下椭球颗粒材料的宏、细观特性的认识提供了一定的理论基础。 展开更多
关键词 离散元 颗粒形状 真三轴数值试验 3维强度准则 宏、细观特性
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平行近接新建盾构隧道的综合管廊预保护研究——以富阳区地下综合管廊工程为例 被引量：3
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作者 魏纲 李志远 +2 位作者 崔允亮 朱希文 包春燕 《结构工程师》 2021年第5期159-168,共10页
地下综合管廊施工临近平行拟建盾构隧道,为减少后期盾构临近施工对已运营管廊的影响,在地下综合管廊施工时,对管廊下方土体进行坑底加固,同时将盾构侧围护结构加强为咬合桩隔离墙。采用分布式光纤监测了盾构施工导致的管廊结构位移,采... 地下综合管廊施工临近平行拟建盾构隧道,为减少后期盾构临近施工对已运营管廊的影响,在地下综合管廊施工时,对管廊下方土体进行坑底加固,同时将盾构侧围护结构加强为咬合桩隔离墙。采用分布式光纤监测了盾构施工导致的管廊结构位移,采用数值模拟方法对不同预保护方案下的盾构施工对管廊位移的影响进行了分析。研究结果表明:咬合桩隔离墙及坑底加固均可有效减小管廊竖向沉降,在咬合桩隔离墙及3 m坑底加固联合预保护下,管廊最大沉降仅为基坑两侧设置TRD围护墙的17.1%;管廊水平位移随着围护结构整体刚度增大而减小,在临近盾构侧保护结构加强为咬合桩隔离墙后,最大水平位移仅为基坑两侧设置TRD围护墙的28.3%;在类似工程中,可优先采用近盾构侧设置咬合桩隔离墙、远盾构侧TRD围护墙及基坑底部1 m深加固的组合预保护方法;变形控制严格的相似工程中,可在此基础上增加坑底加固深度。 展开更多
关键词 盾构隧道 预保护 数值模拟 分布式光纤 综合管廊
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含气土工程特性研究现状综述及展望 被引量：8
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作者 丁智 郑海洋 +1 位作者 冯丛烈 张霄 《隧道建设（中英文）》 CSCD 北大核心 2021年第4期537-553,共17页
基于工程实际,阐述有控放气和无控放气条件下含气土变形特征及应力路径对含气土的工程特性的影响,并总结出对应的工程措施。针对含气土工程特性机制认识不清的难题,介绍含气土分类及结构特征、力学特征、变形特征等工程特性问题的发展... 基于工程实际,阐述有控放气和无控放气条件下含气土变形特征及应力路径对含气土的工程特性的影响,并总结出对应的工程措施。针对含气土工程特性机制认识不清的难题,介绍含气土分类及结构特征、力学特征、变形特征等工程特性问题的发展动态与存在的问题。综合研究指出:目前缺少能适用多种复杂应力路径的抗剪强度公式;本构模型缺乏针对性的理论基础;沉降模型考虑的因素较少。总结含气土工程特性现有研究成果,提出未来含气土工程特性研究方向的相关建议:含气土的基本物理力学特性研究;各种施工应力路径下含气土变形机制研究;列车循环荷载作用下含气土变形机制研究;波浪荷载作用下海洋含气土的液化与地质灾害研究。 展开更多
关键词 含气土 工程特性 抗剪强度 本构模型 沉降模型
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螺旋递升式大空间钢-混凝土混合结构体系创新及设计
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作者 王震 许翔 +1 位作者 瞿浩川 杨学林 《结构工程师》 2023年第5期193-200,共8页
杭州运河大剧院项目地上外部建筑造型为一螺旋上升式的草坪坡道,坡道上端部为一大悬挑大空间功能区域,顶部外围至内侧覆盖数圈高度较大的穿孔铝板幕墙,建筑内部存在多处舞台、观众厅等大空间功能区域。针对该项目的结构设计、分析及施... 杭州运河大剧院项目地上外部建筑造型为一螺旋上升式的草坪坡道,坡道上端部为一大悬挑大空间功能区域,顶部外围至内侧覆盖数圈高度较大的穿孔铝板幕墙,建筑内部存在多处舞台、观众厅等大空间功能区域。针对该项目的结构设计、分析及施工上存在的难点及创新点等进行系统性的研究。首先对其螺旋递升式大空间混合整体结构体系进行设计和分析,获得性能设计目标和整体性能指标,并提出抗震构造措施;进而对该项目中的竖向长悬挑屋顶幕墙支撑结构、内嵌正交向小桁架的多层通高悬挑大空间结构进行体系创新和应用研发。结果表明:采用螺旋递升式现浇混凝土框剪和局部钢结构的混合结构体系,各项指标均较好满足规范要求,屋盖区域、大悬挑功能区域以及屋顶幕墙支承区域均采用局部钢桁架形式,可较好地配合建筑平面及立面要求。 展开更多
关键词 螺旋递升式 钢-混凝土混合结构 竖向长悬挑桁架 多层悬挑大空间 体系创新
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水平砂垫层加速城市固体废弃物降解固结理论研究
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作者 李艳梅 梅国雄 +2 位作者 田乙 吴文兵 徐美娟 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3573-3584,共12页
针对水平砂垫层加速城市固体废弃物(MSW)降解固结问题,首先,引入连续排水边界条件,建立双层MSW一维降解固结理论模型,得到相应的控制方程;其次,借助有限元软件COMSOL Multiphysics求得方程数值解,同时对固结过程中压缩性和渗透性的非线... 针对水平砂垫层加速城市固体废弃物(MSW)降解固结问题,首先,引入连续排水边界条件,建立双层MSW一维降解固结理论模型,得到相应的控制方程;其次,借助有限元软件COMSOL Multiphysics求得方程数值解,同时对固结过程中压缩性和渗透性的非线性变化条件进行简化,推导得到相应的解析解;最后,改变界面参数α取值,讨论排水边界条件对MSW固结性状的影响,探究水平砂垫层的最优铺设位置规律。研究结果表明:随着界面参数α增大,边界排水能力增强,加快了孔压消散速率,加速了主应变发展进程,但并不改变主应变和次应变发展的最终结果;固结度发展速率随着界面参数α增大而增大,在固结前期和中期这种情况更加明显;当时间一定时,边界排水能力逐渐变强,水平砂垫层最优铺设位置上移,即水平砂垫层最优铺设位置会向排水能力弱的边界偏移;与铺设在其他位置相比,水平砂垫层设置在最优铺设位置可以大幅度提高MSW降解固结效率。 展开更多
关键词 城市固体废弃物 降解固结 水平砂垫层 连续排水边界
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