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螺栓对盾构隧道管片接头抗弯承载力的影响

中国公路学报 2022年第11期35卷 195-203页

作者：张力何川封坤郭文琦张景轩肖明清西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063

抗弯承载力是管片接头的重要力学属性,可为评价管片接头或整环结构承载安全提供重要参考,而螺栓是管片接头的重要组成部分,由于实际工程中接头连接螺栓可能失效,因此研究螺栓对于管片接头抗弯承载力的影响十分必要。为此,首先基于经典... 详细信息

抗弯承载力是管片接头的重要力学属性,可为评价管片接头或整环结构承载安全提供重要参考,而螺栓是管片接头的重要组成部分,由于实际工程中接头连接螺栓可能失效,因此研究螺栓对于管片接头抗弯承载力的影响十分必要。为此,首先基于经典钢筋混凝土构件抗弯理论和压弯荷载下管片接头受力特征,建立了考虑复杂接缝面构造的接头抗弯承载力理论模型,然后分别开展有螺栓接头和无螺栓接头抗弯破坏试验对理论模型进行验证,最后基于理论模型,针对厚度0.40~0.65 m的6种典型管片接头,分析有、无螺栓对接头抗弯承载力的影响。研究结果表明:高轴压下,有螺栓管片接头和无螺栓管片接头的破坏过程分别可分为3个阶段和2个阶段,接头受压区边缘混凝土接触后破坏现象开始密集产生;正负弯矩下,有螺栓和无螺栓接头抗弯承载力理论模型与足尺试验的最大相对误差分别为5.6%和6.1%,表明理论模型具有较高的计算精度;对于不同厚度管片接头,轴压比大于0.309~0.455(正弯,负弯为0.417~0.499)或偏心距小于0.101~0.166 m(正弯,负弯为0.071 1~0.099 2 m)时,螺栓对其抗弯承载力无影响,因此当管片接头处出现连接螺栓失效等情况时,可适当增大接头轴力或降低接头偏心距,以减小螺栓对接头抗弯承载安全的影响。

关键词：隧道工程抗弯承载力理论分析管片接头足尺试验无螺栓

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盾构隧道管片结构承载能力评估方法研究

同济大学学报（自然科学版） 2023年第9期51卷 1334-1343页

作者：张力封坤梁晓明连正洲刘伊腾张景轩西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

承载性能是盾构隧道管片衬砌结构重要的力学特性之一,其准确评估是保障结构受力安全的关键,然而目前尚无成熟的评价方法。首先基于管片衬砌结构中管片和管片接头的受力及变形特征,建立了基于管片承载力和管片接头承载力的管片衬砌结构... 详细信息

承载性能是盾构隧道管片衬砌结构重要的力学特性之一,其准确评估是保障结构受力安全的关键,然而目前尚无成熟的评价方法。首先基于管片衬砌结构中管片和管片接头的受力及变形特征,建立了基于管片承载力和管片接头承载力的管片衬砌结构承载性能评估方法,提出了管片衬砌结构承载性能评估指标,然后分别开展了单环和组合环管片衬砌结构破坏加载原型试验对所提出的方法进行检验,最后结合现场实测对实际工程中管片衬砌结构的承载状态进行了定量评估和分析。研究结果表明:单环结构破坏试验中,管片接头破坏现象更为明显,其先于管片达到抗弯承载力极限值,组合环结构破坏试验中,管片破坏现象更为明显,其先于管片接头达到抗弯承载力极限值;单环和组合环管片结构试验中,结构破坏与理论计算方法中管片或接头达到承载力极限的荷载一致,表明所提出的结构承载状态评估方法是合理的;所选取监测断面管片结构中管片和接头的承载安全系数分别为4.27和4.86,可见其承载状态良好。该研究方法和结论可为类似盾构隧道管片结构承载安全评估提供重要支撑。

关键词：盾构隧道管片结构承载状态评估方法原型试验现场实测

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螺栓对盾构隧道管片接头抗弯承载力影响研究

中国公路学报 2022年

作者：张力何川封坤郭文琦张景轩肖明清西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室中铁第四勘察设计院集团有限公司

抗弯承载力是管片接头的重要力学属性，可为评价管片接头或整环结构承载安全提供重要参考，而螺栓是管片接头的重要组成部分，由于实际工程中接头连接螺栓可能失效，因此研究螺栓对于管片接头抗弯承载力的影响十分必要。本文首先基于经... 详细信息

抗弯承载力是管片接头的重要力学属性，可为评价管片接头或整环结构承载安全提供重要参考，而螺栓是管片接头的重要组成部分，由于实际工程中接头连接螺栓可能失效，因此研究螺栓对于管片接头抗弯承载力的影响十分必要。本文首先基于经典钢筋混凝土构件抗弯理论和压弯荷载下管片接头受力特征，建立了一套考虑复杂接缝面构造的接头抗弯承载力理论模型，然后分别开展有螺栓接头和无螺栓接头抗弯破坏试验对理论模型进行验证，最后基于理论模型针对厚度0.40～0.65m的六种典型管片接头分析螺栓有无对接头抗弯承载力的影响。研究结果表明：高轴压下，有螺栓管片接头和无螺栓管片接头的破坏过程分别可分为3个阶段和2个阶段，受压区边缘混凝土接触后接头破坏现象开始密集产生；正负弯矩下，有螺栓和无螺栓接头抗弯承载力理论模型与足尺试验的最大相对误差分别为5.6%和6.1%，表明理论模型具有较高的计算精度；对于不同厚度管片接头，轴压比大于0.309～0.455（正弯，负弯为0.417～0.499）或偏心距小于0.101～0.166m（正弯，负弯为0.0711～0.0992m）时，螺栓对于其抗弯承载力无影响，因此当管片接头处出现连接螺栓失效等情况时，可适当增大接头轴力或降低接头偏心距以减小螺栓对于接头抗弯承载安全的影响。

关键词：隧道工程抗弯承载力理论分析管片接头足尺试验无螺栓

中俄东线天然气管道长江盾构隧道管片接头抗弯性能

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油气储运 2023年第5期42卷 525-531,541页

作者：丁鹤铭郑健张景轩封坤张力国家管网集团建设项目管理分公司西南交通大学土木工程学院·交通隧道工程教育部重点实验室

油气管道水下盾构隧道处于高水压、大埋深的特殊环境,其管片接头的力学性能与常规盾构隧道差异较大。以中俄东线天然气管道长江盾构隧道工程为例,基于有限元软件ABAQUS建立了管片接头三维精细化模型,对接头变形特征、螺栓应力应变以及... 详细信息

油气管道水下盾构隧道处于高水压、大埋深的特殊环境,其管片接头的力学性能与常规盾构隧道差异较大。以中俄东线天然气管道长江盾构隧道工程为例,基于有限元软件ABAQUS建立了管片接头三维精细化模型,对接头变形特征、螺栓应力应变以及抗弯刚度变化进行分析,重点研究了接头抗弯性能变化的整体力学响应特性。结果表明:在管片接头压弯状态下,依据接头竖向位移、张开量以及螺栓应力应变情况,接头的受力状态可分为接缝缓慢张开、接缝张开螺栓受力以及接头失稳螺栓屈服3个阶段;在接缝缓慢张开阶段,轴力约束越强,螺栓开始分担压弯作用的时机越迟;接头张开量对于轴力大小有较强敏感性,随轴力增加,张开量增长速率的“减缓段”占接头压弯过程比例逐渐减小;对于大埋深、高水压的小断面盾构隧道,管片接头分别在正、负弯矩的作用下,其变形特征对比不明显,但同等轴力水平下正弯矩对接头螺栓变形的影响较大。中俄东线天然气管道长江盾构隧道接头的抗弯性能集中体现了油气管道盾构隧道接头受力特征,可为盾构隧道管片结构设计提供参考。(图9,表1,参22)

关键词：中俄东线天然气管道穿越长江盾构隧道环向接头抗弯性能变形特征

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输气盾构隧道环间新型连接构造抗剪性能研究

现代隧道技术 2022年第S1期59卷 573-582页

作者：张景轩方砚兵封坤李博周子扬张力西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室成都610031

管片错台引起的结构损伤极大影响隧道施工和服役期间安全性,因此管片接头抗剪性能是研究盾构隧道结构力学特性的重要内容。为探明高水压下小断面盾构隧道的环间抗剪性能,依托某输气管道盾构隧道,开展纵向接头抗剪足尺试验和数值模拟,分... 详细信息

管片错台引起的结构损伤极大影响隧道施工和服役期间安全性,因此管片接头抗剪性能是研究盾构隧道结构力学特性的重要内容。为探明高水压下小断面盾构隧道的环间抗剪性能,依托某输气管道盾构隧道,开展纵向接头抗剪足尺试验和数值模拟,分析不同工况下错台的力学特征,探究管片接头受剪过程和承载机理。研究表明:弯螺栓-凹凸榫式管片接头受剪突破静摩擦阶段后,顺剪和逆剪的力学性能较为接近,但顺逆剪时螺栓和凹凸榫失效区域有所不同;螺栓孔附近混凝土在和螺栓协同变形的过程中,发生与左右试件各自错动方向相反的失效区域扩展,同时在螺母位置附近出现小范围屈服区域;纵向接头抗剪的主要承载部位是螺栓和凹凸榫,凹凸榫的抗剪作用主要体现在相互咬合,但也会导致接头发生滑移和局部应力集中明显;相比单一管片型式,螺栓结合凹凸榫能延迟螺栓达到极限强度的时机,有助于整体提升接头抗剪性能。

关键词：输气盾构隧道新型连接构造抗剪性能数值模拟足尺试验

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数字孪生制造智能网联汽车事故数据记录技术

制造业自动化 2022年第11期44卷 201-207页

作者：王淳浩阮利闭家铭段汶含张景轩北京警察学院北京市公安局智能网联汽车交通事故调查与重建标准实验室北京102202 北京航空航天大学软件开发环境国家重点实验室北京100191 证据科学教育部重点实验室(中国政法大学) 北京100088 云南省区块链应用技术重点实验室云南650233

智能网联汽车是交通强国战略和《中国制造2025》建设的重要内容之一,也是人工智能落地应用的关键领域。“新基建”背景下智能网联汽车具有跨学科、跨领域特点。随着我国《汽车事故数据记录系统》(GB 39732-2020)强制性国家标准于2022年... 详细信息

智能网联汽车是交通强国战略和《中国制造2025》建设的重要内容之一,也是人工智能落地应用的关键领域。“新基建”背景下智能网联汽车具有跨学科、跨领域特点。随着我国《汽车事故数据记录系统》(GB 39732-2020)强制性国家标准于2022年实施,在智能网联、自动驾驶等技术日趋成熟和核心装备国产化背景下,汽车事件数据记录系统因其在车辆安全与乘员保护、道路交通事故调查与重建等方面的关键性作用,其软硬件智能制造已成为热点研究方向。然而,现有标准更多提供的是功能和性能参考,总体缺乏过程性的制造方案,更缺乏基于数字孪生的制造体系构建方法。因此,针对现有研究存在的公共安全警务场景聚焦性、智能网联场景汽车事故记录系统制造流程、孪生制造架构缺乏等问题,提出一种警务场景智能网联汽车数据记录系统制造数字孪生架构;面向警务车载事故数据记录场景,从数据和应用场景物理空间构建角度,基于所提出制造架构,介绍了一套数字孪生警务场景智能网联汽车事故数据记录装备的软硬件关键技术以及警务应用场景,为研究界和工业界提供了前瞻性架构和设计借鉴。

关键词：数字孪生智能制造智能网联汽车汽车事故数据记录

综放面停采线厚硬顶板爆破切顶护巷技术研究与应用

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矿业研究与开发 2023年第9期43卷 105-112页

作者：李东印邝云锋王伸张景轩王逍康河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作市454001 东北大学深部金属矿山安全开采教育部重点实验室辽宁沈阳110819

恒泰煤矿13030综放工作面顶板厚硬砂岩层达23.9 m,普氏系数高达10.8~14.3,末采阶段采区下山巷道围岩受采动影响发生严重变形破坏。为解决上述问题,对超前工作面停采线爆破切顶预裂顶板技术展开了研究。采用理论分析和数值模拟方法确定... 详细信息

恒泰煤矿13030综放工作面顶板厚硬砂岩层达23.9 m,普氏系数高达10.8~14.3,末采阶段采区下山巷道围岩受采动影响发生严重变形破坏。为解决上述问题,对超前工作面停采线爆破切顶预裂顶板技术展开了研究。采用理论分析和数值模拟方法确定了最优切顶高度为25.4 m,最优切顶角度为75°;基于现场试验确定了最优爆破钻孔间距为2400 mm,装药结构为分段均匀装药;与未切顶相比,停采线切顶工作面的超前支承应力峰值下降23%,有效改善了下山巷道的应力环境。现场工业试验应用结果表明,巷道变形在工作面停采25 d后趋于稳定,两帮最大移近量为340 mm,顶底板最大移近量为380 mm,经维修及加固后即可为下一工作面服务,围岩控制效果良好。

关键词：综放开采停采线切顶厚硬顶板爆破切顶巷道围岩控制

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密集钻孔弱化底分层顶板沿空留巷技术

煤矿安全 2022年第7期53卷 111-118,125页

作者：李东印张景轩郑立军王伸王文黄祖军河南理工大学能源科学与工程学院河南焦作454003 河南焦煤能源有限公司古汉山矿河南焦作454000 淮北矿业(集团)有限责任公司芦岭煤矿安徽淮北234000

为了保证古汉山矿高应力厚煤层底分层沿空留巷工序安全顺利进行,结合再生顶板的破碎情况和瓦斯条件,通过理论分析、数值模拟试验验证了古汉山底分层沿空留巷采用密集钻孔切顶卸压的必要性;通过采用砌体梁滑移失稳条件和数值模拟试验的... 详细信息

为了保证古汉山矿高应力厚煤层底分层沿空留巷工序安全顺利进行,结合再生顶板的破碎情况和瓦斯条件,通过理论分析、数值模拟试验验证了古汉山底分层沿空留巷采用密集钻孔切顶卸压的必要性;通过采用砌体梁滑移失稳条件和数值模拟试验的方法分析优化了密集钻孔的倾斜角度、深度、间距,并将此钻孔参数应用到现场工程实践中。现场留巷稳定后巷道两帮收缩量为656 mm,顶底收缩量为545 mm,能满足安全和生产的要求。

关键词：分层开采底分层沿空留巷密集钻孔切顶卸压

基于混合动力技术的新能源汽车应用及发展趋势

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南方农机 2022年第10期53卷 152-155页

作者：张景轩程子健合肥职业技术学院安徽合肥230000 兰州交通大学甘肃兰州730000

新能源汽车是采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进,具有新技术、新结构的汽车,一般分为混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车和氢燃料汽车等。新能源汽车已是汽车产业发展... 详细信息

新能源汽车是采用非常规的车用燃料作为动力来源,综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进,具有新技术、新结构的汽车,一般分为混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车和氢燃料汽车等。新能源汽车已是汽车产业发展的风向标,但新能源汽车的核心技术仍有待突破。例如,氢气等清洁燃料虽具有污染小、热效率高的优点,但氢气难于制取,不易保存,致使其无法推广;纯电动汽车环保、节能,但造价较高,电池续航里程短,需要投入大量资金建设配套设施。因此,混合动力技术的研发及应用成为新能源汽车产业发展的重要课题。基于此,课题组在分析混合动力技术特点的基础上,剖析了混合动力技术的研发及其在新能源汽车中的应用情况,探讨了混合动力技术的发展前景,仅供行业投资决策者和企业经营者参考。

关键词：混合动力汽车发展前景技术创新