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基于零厚度内聚力单元的盾构隧道接缝密封垫张开渗流行为研究

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第11期53卷 4485-4493页

作者：彭益成龚琛杰丁文其上海电力设计院有限公司上海200025 中南大学土木工程学院湖南长沙410075 同济大学地下建筑与工程系上海200092

现有盾构隧道接缝渗漏水研究难以对接缝密封垫接触面在水压作用下的物理渗流特性进行准确合理的模拟。针对该现状,借鉴水力压裂的概念,将密封垫接触面的渗流问题归纳为弹性不透水介质接触面渗流问题,并且给出相应的解析解,进而提出一种... 详细信息

现有盾构隧道接缝渗漏水研究难以对接缝密封垫接触面在水压作用下的物理渗流特性进行准确合理的模拟。针对该现状,借鉴水力压裂的概念,将密封垫接触面的渗流问题归纳为弹性不透水介质接触面渗流问题,并且给出相应的解析解,进而提出一种基于零厚度内聚力单元的盾构隧道接缝密封垫渗流特性数值模拟新方法,对接缝密封垫接触面发生渗流时的接触面张开量和液体压力分布进行分析。研究结果表明:该方法弥补了基于接触应力理念的隧道接缝防水性能模拟方法无法有效再现水压下接触面“液体渗透—液体滞后—液体消失”三分布区域的不足;提出的综合考虑密封垫硬度、渗流时间和渗流长度的接触面静水压力计算公式合理准确。

关键词：盾构隧道接缝接触面渗流零厚度内聚力单元

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双对数压缩曲线在海积软土本构中的应用

上海交通大学学报 2016年第11期50卷 1706-1711页

作者：刘鹏丁文其南京林业大学土木工程学院南京210037 同济大学地下建筑与工程系上海200092

利用天然沉积土在双对数坐标系中良好的双直线特性,对颗粒之间的胶结进行模拟,推导其对应的屈服面、流动准则和硬化准则,在弹塑性力学的理论框架中,建立一种可以与已广泛认可的重塑土本构模型配合使用的胶结模型用于计算模拟天然沉积土... 详细信息

利用天然沉积土在双对数坐标系中良好的双直线特性,对颗粒之间的胶结进行模拟,推导其对应的屈服面、流动准则和硬化准则,在弹塑性力学的理论框架中,建立一种可以与已广泛认可的重塑土本构模型配合使用的胶结模型用于计算模拟天然沉积土.并将计算结果与某地海积软土的三轴试验试验结果进行对比,体现了本模型在结构性软黏土计算上相对于传统本构模型的优越性.

关键词：海积软土胶结土结构性

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波纹钢衬砌法兰接头受弯力学性能数值分析

现代隧道技术 2024年第1期61卷 96-106页

作者：黄煊博丁文其张清照同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

为进一步研究波纹钢衬砌法兰接头受弯力学性能及其影响因素,建立波纹钢衬砌法兰接头的四点弯曲计算模型并验证其准确性。以波纹钢型号、法兰板厚度和螺栓型号为变量设计正交试验,通过变形云图总结破坏模式,对M-θ曲线的原点刚度与极限... 详细信息

为进一步研究波纹钢衬砌法兰接头受弯力学性能及其影响因素,建立波纹钢衬砌法兰接头的四点弯曲计算模型并验证其准确性。以波纹钢型号、法兰板厚度和螺栓型号为变量设计正交试验,通过变形云图总结破坏模式,对M-θ曲线的原点刚度与极限弯矩进行方差、极差分析,再结合法兰板与螺栓的应力-弯矩曲线揭示结构破坏时构件的相互作用机理,最后提出弯矩系数α以定量区分法兰接头类型。研究结果表明:结构原点刚度受波纹钢型号影响最大;正弯矩荷载下极限弯矩由法兰板起主导作用,其破坏模式为法兰板面外屈曲破坏,螺栓对其影响不大但应力已达极限;负弯矩荷载下极限弯矩受螺栓与法兰板共同影响,破坏模式可根据变形特征分为法兰板控制型、螺栓控制型和综合控制型,所提出的相对弯矩系数α可准确定量区分其破坏模式;在纯弯荷载下法兰板与螺栓最大Mises应力均呈现四阶段增长特征,负弯矩荷载下的法兰板最大Mises应力随螺栓型号变化不显著。

关键词：波纹钢衬砌法兰接头正交试验接头刚度极限弯矩数值分析

复合地层盾构穿越构筑物群扰动规律及桩基隔断效应分析

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同济大学学报（自然科学版） 2023年第8期51卷 1240-1250页

作者：王秋实丁文其乔亚飞刘厚朴同济大学土木工程学院上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 中铁南方投资集团有限公司广东深圳518000

依托某盾构穿越工程,建立了盾构同时穿越桩基和多条隧道的数值模型并进行了验证。总结了盾构穿越诱发的地表沉降、既有隧道收敛和桩基变形规律,探明了既有桩基对扰动传递的隔断效应,并通过土体应力路径分析揭示了桩‒土‒隧相互作用机制... 详细信息

依托某盾构穿越工程,建立了盾构同时穿越桩基和多条隧道的数值模型并进行了验证。总结了盾构穿越诱发的地表沉降、既有隧道收敛和桩基变形规律,探明了既有桩基对扰动传递的隔断效应,并通过土体应力路径分析揭示了桩‒土‒隧相互作用机制。结果表明:桩基的存在减小了隧道施工引起的地表沉降和沉降槽宽度,改变了既有隧道的变形模式,对扰动传递具有明显的隔断效应;受既有隧道和盾构施工的双重影响,两者间桩基承台的横向倾斜出现多个变形阶段,桩身上部出现较大的横向位移,而桩底位移较小;桩基、隧道和土体的刚度差异是桩‒土‒隧间复杂相互作用的根本原因。

关键词：盾构穿越复合地层桩基隔断效应数值模拟

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软土地区超深圆形竖井的坑底隆起特性与机制

岩土力学 2023年第9期44卷 2707-2716页

作者：乔亚飞闫凯赵腾腾丁文其同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 上海市政工程设计研究总院(集团)有限公司上海200082 上海城投水务工程项目管理公司上海200002

依托上海某超深圆形竖井工程,收集了施工期坑底土体隆起的实测数据,总结了坑底土体隆起的竖向分布模式、演变规律和主要影响因素;建立并验证了轴对称数值模型,探讨了开挖卸荷、降水、地下连续墙和土体力学特性对坑底土体隆起的影响规律... 详细信息

依托上海某超深圆形竖井工程,收集了施工期坑底土体隆起的实测数据,总结了坑底土体隆起的竖向分布模式、演变规律和主要影响因素;建立并验证了轴对称数值模型,探讨了开挖卸荷、降水、地下连续墙和土体力学特性对坑底土体隆起的影响规律,探明了坑底土体的隆起机制。土体隆起是开挖卸荷、降水和地下连续墙约束作用下土体力学响应的综合结果,其中开挖卸荷和墙体挤压会引起隆起,降水和墙体的负摩阻力会抑制隆起。开挖卸荷存在主要影响深度,卸荷回弹主导了该深度范围内土体的隆起,而土体剪切变形则控制了该深度范围外的土体隆起。土体流变以及负孔隙水压的消散共同导致了土体隆起的时间依赖性。软土地区小直径超深竖井的坑底隆起沿深度方向减小近似线性,最大值位于开挖面中心处;土体隆起随开挖先缓慢增加后近似线性快速增大,而在非开挖阶段,土体隆起随时间有缓慢增大趋势。

关键词：超深圆形竖井土体隆起机制监测数据数值模拟

超深地连墙槽壁侧压力演变模式及其施工扰动分析

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岩土力学 2022年第4期43卷 1083-1092,1102页

作者：乔亚飞唐洁顾贇丁文其同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 上海城投水务工程项目管理公司上海200002

地连墙施工扰动的精细分析对预测基坑开挖的环境影响十分重要,尤其是超深基坑。因此,收集分析了某102 m超深地连墙施工过程中的泥浆压力和混凝土压力现场实测数据,总结了槽壁侧压力的演变规律和竖向分布模式,提出了混凝土浇筑过程中槽... 详细信息

地连墙施工扰动的精细分析对预测基坑开挖的环境影响十分重要,尤其是超深基坑。因此,收集分析了某102 m超深地连墙施工过程中的泥浆压力和混凝土压力现场实测数据,总结了槽壁侧压力的演变规律和竖向分布模式,提出了混凝土浇筑过程中槽壁侧压力的三折线模型并验证。三折线模型可以再现槽壁侧压力先增大后减小的趋势,并可退化为双折线模型。最后采用三折线模型建立了精细化数值模型,模拟了百米地连墙的成槽开挖及混凝土浇筑过程,分析了连续墙施工对槽段周围土体应力与变形的影响,并将计算结果与双折线模型结果进行了对比。结果表明:超深地下连续墙施工会引起周围土体的应力重分布,其影响范围在沿槽段方向为1.6倍槽段长度,在垂直槽段方向为4.3倍槽段长度;土体应力重分布有沿竖向和水平向传递两种机制,且以水平向传递为主。在上海软土地区,地下连续墙混凝土的浇筑会对槽壁产生挤压作用,引起槽段体积增大,进而导致混凝土浇筑量的增大。

关键词：超深地连墙槽壁侧压力现场监测数值分析施工扰动

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W波段基片集成滤波器的研究

W波段基片集成滤波器的研究

作者：丁文其东南大学

学位级别：硕士

伴随着无线通信系统的高速发展,W波段（W-Band,75-110GHz）由于具有超宽的频带资源而被广泛关注。毫米波滤波器是W-Band无线系统的关键模块之一,近年来受到国内外学者的广泛关注,本文基于基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide,... 详细信息

伴随着无线通信系统的高速发展,W波段（W-Band,75-110GHz）由于具有超宽的频带资源而被广泛关注。毫米波滤波器是W-Band无线系统的关键模块之一,近年来受到国内外学者的广泛关注,本文基于基片集成波导（Substrate Integrated Waveguide, SIW）技术,对低成本W-Band平面滤波器进行了深入研究。基片集成波导元件由大量金属通孔所构成,在全波仿真分析时需要精密剖分并产生大量未知数,从而会耗费大量的计算时间与计算机资源。为了克服这一挑战,论文使用主动空间映射法,借助仿真软件ADS和HFSS分别建立粗糙模型和精确模型,并使用Matlab软件建立电路模型和全波电磁模型之间的映射关系,使用少量的全波仿真高效精确地完成了滤波器的设计。本文的主要工作如下：首先,论文介绍了W波段的应用背景及SIW技术的发展概况,并回顾了滤波器基本综合的理论以及主动空间映射算法思想,为本文设计打下理论基础。其次,对W波段的SIW-矩形波导转接的进行了研究,设计了两种转接结构,包括一种传统的垂直转接以及一种结构新颖简单的鳍线转接结构,并且分别对其进行了分析、加工及测试。实验结果验证了设计的正确性,为W-Band SIW滤波器的测试打下了坚实基础。最后,结合耦合矩阵理论及主动空间映射法设计了多种结构形式的W-Band SIW滤波器,并将之与所设计的鳍线转接或垂直转接相连,从而可以利用波导馈电的方式实现滤波器的测试。为了验证设计结果,本文利用低成本的PCB工艺,对所设计的滤波器进行了加工和测试,实验结果验证了设计的准确性,同时表明了所设计的W-Band滤波器具有低插损、高选择性等优点。另外,本文进一步对所有集成了鳍线转接结构的滤波器进行了容差分析,论证了采用低成本PCB工艺能够实现高性能的W-Band平面滤波器。

关键词： W波段基片集成波导滤波器主动空间映射 PCB工艺

盾构隧道钢纤维混凝土管片接头极限承载力试验

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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中国公路学报 2017年第8期30卷 134-142页

作者：龚琛杰丁文其同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

针对钢纤维混凝土管片在盾构隧道工程中应用日益频繁的现状,以盾构隧道钢纤维混凝土管片接头为试验对象,采用足尺试验方法对钢纤维混凝土管片接头和传统钢筋混凝土管片接头的极限承载能力进行研究,归纳宏观破坏现象,获得了荷载-挠度曲... 详细信息

针对钢纤维混凝土管片在盾构隧道工程中应用日益频繁的现状,以盾构隧道钢纤维混凝土管片接头为试验对象,采用足尺试验方法对钢纤维混凝土管片接头和传统钢筋混凝土管片接头的极限承载能力进行研究,归纳宏观破坏现象,获得了荷载-挠度曲线和弯矩-转角曲线等整体力学响应特性,得到了荷载-螺栓应变关系和荷载-混凝土表面应变等局部力学响应特性,分析了受压区剪裂缝的扩展规律,探讨了接头的延性指标,并对接头进行了基于性能的极限承载能力评价。研究结果表明:钢纤维混凝土管片接头的开裂荷载比钢筋混凝土管片接头提高12.9%;钢纤维混凝土管片接头的极限荷载与钢筋混凝土管片接头基本一致(略微增加4.4%);钢纤维混凝土管片接头具有优良的抗裂能力,受压区剪裂缝数量为1个,少于钢筋混凝土管片接头的3个,承载能力极限状态时的最大裂缝宽度从3.82mm减少到1.35mm,正常使用状态时的最大允许裂缝宽度(0.2mm)对应的荷载抗力提高了43.75%;钢纤维混凝土管片接头的受力性能优于钢筋混凝土管片接头;研究成果可为钢纤维混凝土管片在盾构隧道工程中的应用提供理论支撑和技术参考。

关键词：盾构隧道管片接头足尺试验极限承载力钢纤维混凝土

基于机械臂的隧道波纹钢支护结构装配控制技术探究

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隧道建设（中英文） 2020年第4期40卷 520-530页

作者：李晓冉丁文其同济大学土木工程学院地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

为研究隧道新型波纹钢初期支护快速装配施工技术,基于隧道施工常用工业机械臂分析实现搬运装配等特定功能的控制方法和二次开发手段。主要研究和结论如下:1)从机械臂的计算机集成控制角度出发,提出实现工业机械臂二次开发功能(如智能装... 详细信息

为研究隧道新型波纹钢初期支护快速装配施工技术,基于隧道施工常用工业机械臂分析实现搬运装配等特定功能的控制方法和二次开发手段。主要研究和结论如下:1)从机械臂的计算机集成控制角度出发,提出实现工业机械臂二次开发功能(如智能装配或搬运)的研究思路。研究中选用ABB机器人RobotStudio离线编程平台,完成机械臂运动算法的预编程。机械臂与计算机之间采用PC SDK方式进行通信,交换运动目标点等数据。在计算机端联合开发设计C#程序模块,实现网络集成控制及用户交互的功能。2)为验证控制方案的合理性,在RobotStudio中导入波纹钢3D模型并搭建机械臂装配虚拟仿真试验平台,设置工作站I/O信号逻辑。3)利用二次开发软件控制波纹钢搬运装配运动的仿真试验运行成功,验证了基于机械臂的波纹钢装配集成控制技术的可行性,虚拟试验仿真数据可以为实际应用提供可靠的参考,并为未来波纹钢支护结构装配施工智能化的相关研究提供基础成果。

关键词：隧道装配式波纹钢结构工业机械臂集成控制离线编程二次开发仿真试验