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刚性挡土墙平移模式的土拱形状与主动土压力分析

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岩土力学 2019年第2期40卷 506-516,528页

作者：刘洋于鹏强北京科技大学土木工程系北京100083

与假定土拱形状与水平层分析相结合的土压力计算方法不同,本文不事先假设土拱形状,考虑条间剪切应力的影响,通过对滑动土体中二维微分单元的受力分析建立平衡微分方程,得到了滑动土体中任一点的应力解。同时求得作用在挡土墙上的土压力... 详细信息

与假定土拱形状与水平层分析相结合的土压力计算方法不同,本文不事先假设土拱形状,考虑条间剪切应力的影响,通过对滑动土体中二维微分单元的受力分析建立平衡微分方程,得到了滑动土体中任一点的应力解。同时求得作用在挡土墙上的土压力,并进一步推导出土拱曲线的解析表达式,讨论了内、外摩擦角等因素对土压力与土拱形状的影响,且与现有理论和试验结果进行了比较分析,在此基础上提出一个实用的土压力计算公式。计算结果表明:土压力计算公式得到的土压力分布与试验结果吻合较好,且当墙高增加时吻合程度更高。当外摩擦角较小时,土拱曲线表达式得到的土拱与圆弧拱较接近,随着外摩擦角的增大土拱越来越陡,但整体位于抛物线拱之下。该研究所提出的实用计算公式只与?/?有关,方便工程上应用。

关键词：主动土压力土拱效应二维微分单元应力分析砂性填土

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考虑填土各向异性的主动土压力计算

土木工程学报 2019年第A1期52卷 218-225页

作者：于鹏强刘洋彭银刚杨凯北京科技大学北京100083 中国电建路桥集团有限公司北京100048

根据已有试验结果分析了土的强度各向异性,得到土的内摩擦角随大主应力方向与沉积面夹角?的变化关系。然后在各向同性主动土压力解的基础上,假定内摩擦角随主应力方向的变化为抛物线,考虑两滑面(墙背和填土内滑移面)处由于主应力旋转引... 详细信息

根据已有试验结果分析了土的强度各向异性,得到土的内摩擦角随大主应力方向与沉积面夹角?的变化关系。然后在各向同性主动土压力解的基础上,假定内摩擦角随主应力方向的变化为抛物线,考虑两滑面(墙背和填土内滑移面)处由于主应力旋转引起的强度变化,推导考虑填土各向异性的主动土压力公式,最后分析了主动土压力对内、外摩擦角以及各向异性参数?的敏感性,并与各向同性结果进行比较。研究表明:各向异性填土下的土压力分布与各向同性的分布类似,但随着各向异性参数?的增大,主动土压力系数和作用点高度都近似线性减小;假设填土各向同性的土压力计算方法低估了土压力的大小和作用点高度,不利于挡土结构的安全性和稳定性。

关键词：各向异性主动土压力挡土墙砂土

一个基于微观力学分析的散粒体应力–剪胀关系

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岩土工程学报 2021年第10期43卷 1816-1824页

作者：刘洋于鹏强张铎王肖肖北京科技大学土木工程系北京100083 中南建筑设计院地下空间工程技术中心湖北武汉430071

从微观力学角度出发,基于真应力张量推导了散体中平均接触力与平均接触位移的计算公式,并通过宏–微观能量守恒得到了考虑散体各向异性组构及其演化的应力–剪胀关系;详细分析了剪胀参数的物理意义及对剪胀性的影响,并与经典的剑桥流动... 详细信息

从微观力学角度出发,基于真应力张量推导了散体中平均接触力与平均接触位移的计算公式,并通过宏–微观能量守恒得到了考虑散体各向异性组构及其演化的应力–剪胀关系;详细分析了剪胀参数的物理意义及对剪胀性的影响,并与经典的剑桥流动法则、Rowe剪胀方程以及室内试验结果进行了比较分析。研究结果表明,提出的应力–剪胀关系宏微观物理意义明确,考虑了材料密实状态和微观各向异性组构及其演化对应力–剪胀关系的影响,可以很好地模拟散粒体的初始剪胀(缩)行为,并可反映峰值应力比滞后于最大剪胀比的现象。同时提出的应力–剪胀方程还可以描述材料在相变点处应力比不等于临界应力比的现象,与已有室内试验结果一致,能够较好地预测散体材料三轴条件下的各向异性应力–剪胀关系。

关键词：应力–剪胀关系微观力学组构演化能量守恒

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节理岩体中纵向间距对连拱隧道稳定性的影响

中国公路学报 2018年第10期31卷 167-176页

作者：杨忠民高永涛吴顺川于鹏强杨松艾祖斌曹振生北京科技大学土木与资源工程学院北京100083 昆明理工大学国土资源工程学院云南昆明650093 中电建路桥集团有限公司北京100048

为了研究双连拱隧道左右幅开挖对临洞的影响,以云南省晋红高速公路蔡官营隧道为研究对象,采用块体离散元软件3DEC中的黏结块体模型建立数值模型,模拟分析双连拱隧道一侧开挖对临洞拱顶沉降和围岩节理破坏范围的影响。研究结果表明:该模... 详细信息

为了研究双连拱隧道左右幅开挖对临洞的影响,以云南省晋红高速公路蔡官营隧道为研究对象,采用块体离散元软件3DEC中的黏结块体模型建立数值模型,模拟分析双连拱隧道一侧开挖对临洞拱顶沉降和围岩节理破坏范围的影响。研究结果表明:该模型能够合理地表征蔡官营隧道纵向间距过大或过小时现场出现的异常变形及结构破坏等现象;开挖过程中,无论是先行洞或后行洞开挖都会造成临洞拱顶沉降值增大及围岩中张拉、剪切破坏节理数量的增加,且破坏的节理主要以剪切滑动破坏为主,说明除了位移、应力外,节理破坏数量的变化也可作为围岩所受扰动大小的判断依据。然后以多个指标为判断依据,研究该隧道左右幅掌子面不同纵向间距对隧道围岩及支护结构的影响,进而确定合理的纵向间距;根据先行洞掌子面附近拱顶沉降值变化得出合理间距不小于30 m,根据张拉失稳节理面的数量得出合理间距为20～40 m,根据处于滑动状态的节理数量得出合理间距为30～40 m,根据发生滑动节理数总和得出合理间距为20～40 m,根据中隔墙的水平位移得出合理间距为20～40 m,根据二衬弯矩值得出合理间距不大于40 m,综合所有判断依据,得出隧道左右幅掌子面纵向间距应介于30～40 m(隧道净空的2～2.5倍)之间。在后续施工过程中,将左右幅掌子面纵向间距严格控制在该范围内,最终隧道顺利实现了贯通。

关键词：隧道工程节理岩体数值模拟连拱隧道节理破坏纵向间距

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各向异性填土挡土墙被动土压力模拟

各向异性填土挡土墙被动土压力模拟

《工业建筑》2018年全国学术年会

作者：于鹏强李智毅刘洋北京科技大学土木与资源工程学院中冶建筑研究总院有限公司

基于已有的平面应变试验数据,得到了关于内摩擦角的各向异性应力-应变曲线以及剪胀角与围压、相对密度的关系,并将其运用于模拟计算挡土墙被动土压力。分析了剪胀角对土压力的影响,同时将各向同性填土与各向异性填土条件下得到的被动土... 详细信息

基于已有的平面应变试验数据,得到了关于内摩擦角的各向异性应力-应变曲线以及剪胀角与围压、相对密度的关系,并将其运用于模拟计算挡土墙被动土压力。分析了剪胀角对土压力的影响,同时将各向同性填土与各向异性填土条件下得到的被动土压力系数进行了比较,并与试验数据进行对比。研究结果表明:填土各向异性条件下得到的滑动面、主应力方向以及塑性区与实际情况更接近;当内摩擦角较小时,剪胀角对被动土压力的影响很小;填土各向异性条件下得到的被动土压力系数与各向同性条件下相比较小,且接近于试验值。

关键词：被动土压力数值模拟各向异性剪胀角

来源： cnki会议评论

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考虑土拱效应的管间土压力计算

考虑土拱效应的管间土压力计算

2020年工业建筑学术交流会

作者：马治国刘洋杨凯于鹏强刘韩冰北京科技大学中国电建路桥集团有限公司

基于管间土单元的受力平衡分析,通过合理的假设推导得出考虑土拱效应的管间土压力计算公式;此外,采用数值方法对土压力计算结果进行模拟验证,并进行了参数分析,最后与现有规范结果进行了对比。研究表明:随着内摩擦角的增加,同一深度处... 详细信息

基于管间土单元的受力平衡分析,通过合理的假设推导得出考虑土拱效应的管间土压力计算公式;此外,采用数值方法对土压力计算结果进行模拟验证,并进行了参数分析,最后与现有规范结果进行了对比。研究表明:随着内摩擦角的增加,同一深度处土压力强度逐渐减小,土压力作用点高度先升高后降低;随着外摩擦角的增大,管间土体中土拱效应显著,水平土压力在管间土体中沿深度先增大后减小;模拟结果与计算结果吻合度较好,计算结果小于各规范计算值,使用本文公式进行结构设计更为经济。

关键词：土拱效应土压力钢波纹管数值分析

来源： cnki会议评论

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考虑土体各向异性的沉桩数值模拟

施工技术 2018年第S1期47卷 165-170页

作者：耿文林杨松于鹏强潘晓飞李世鑫中国电建路桥集团有限公司北京100048 北京科技大学土木与资源工程学院北京100083

根据已有的平面应变试验数据,拟合得到了内摩擦角的各向异性变化曲线以及剪胀角与围压、相对密度的关系,并基于此来模拟在各向异性土中的沉桩过程。分析了沉桩过程中桩周土体的位移、应力、主应力及塑性区分布情况,并和土体各向同性条... 详细信息

根据已有的平面应变试验数据,拟合得到了内摩擦角的各向异性变化曲线以及剪胀角与围压、相对密度的关系,并基于此来模拟在各向异性土中的沉桩过程。分析了沉桩过程中桩周土体的位移、应力、主应力及塑性区分布情况,并和土体各向同性条件下的模拟结果进行了比较。结果表明:沉桩结束后,桩身周围土体处于屈服状态,远离桩身的土体处于弹性状态;桩身周围土体位移向上,具有明显的挤土效应;只有小部分土体的滑动摩擦角达到了峰值内摩擦角,绝大部分土体的滑动摩擦角都小于峰值内摩擦角;土各向异性条件下的模拟结果与各向同性条件下具有一定差异,土各向异性条件下得到的竖直位移、竖直应力和水平应力相对于各向同性整体上较小。

关键词：各向异性沉桩数值模拟剪胀角

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管状上皮组织的三维形态发生

Acta Mechanica Sinica 2024年第2期40卷 237-243页

作者：于鹏宇李博 Institute of Biomechanics and Medical Engineering Applied Mechanics LaboratoryDepartment of Engineering MechanicsTsinghua UniversityBeijing100084China

管状上皮组织是组成多种器官的基本结构,其形态发生涉及到细胞变形、生化信号转导,以及细胞之间和细胞与细胞外基质之间的相互作用.目前尚未完全清楚力学和生化信号之间的相互作用如何调节该形态学过程.本文构建了耦合生化信号通路的三... 详细信息

管状上皮组织是组成多种器官的基本结构,其形态发生涉及到细胞变形、生化信号转导,以及细胞之间和细胞与细胞外基质之间的相互作用.目前尚未完全清楚力学和生化信号之间的相互作用如何调节该形态学过程.本文构建了耦合生化信号通路的三维细胞顶点模型,用于探究管状组织的形态发生.数值计算结果表明管腔尺寸受到细胞和细胞外基质的力学性质的影响,且细胞的力学-化学耦合的变形可以激发斑点状和条带状的超细胞肌动球蛋白斑图,进而介导组织形成波浪形和竹节形的管腔结构,该过程会受到化学扩散强度的调节.本研究突显了力学-化学相互作用在生物组织形态动力学中的重要作用,并且提供了一个三维计算框架以深入理解生命系统中复杂的斑图形成过程.

关键词：化学相互作用细胞变形肌动球蛋白形态发生管状组织细胞外基质三维形态波浪形

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元宇宙视域下非遗档案的交互服务体验研究

山西档案 2024年第1期 135-137页

作者：于鹏驻马店职业技术学院驻马店463000

聚焦元宇宙视域下非遗档案的交互服务体验,梳理元宇宙、非遗档案相关概念及元宇宙在非遗档案交互服务中的应用发展现状,分析用户在交互服务环境中的体验,对元宇宙的技术应用、服务模式、法规制度、隐私安全等方面存在的问题进行探讨,提... 详细信息

聚焦元宇宙视域下非遗档案的交互服务体验,梳理元宇宙、非遗档案相关概念及元宇宙在非遗档案交互服务中的应用发展现状,分析用户在交互服务环境中的体验,对元宇宙的技术应用、服务模式、法规制度、隐私安全等方面存在的问题进行探讨,提出了未来研究和实践的方向。

关键词：元宇宙非遗非遗档案交互服务