检索结果-南通市图书馆

隧道主动支护体系全过程信息化动态设计与智能决策方法研究

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铁道学报 2023年第11期45卷 1-10页

作者：田四明李术才刘大刚王明年山东大学齐鲁交通学院山东济南250061 中国铁路经济规划研究院有限公司北京100038 山东大学山东济南250061 西南交通大学土木工程学院四川成都610031 西南交通大学隧道工程教育部重点实验室四川成都610031

隧道支护体系全过程信息化动态设计,是真正体现隧道设计施工一体化的理想设计方式。针对传统支护设计存在的针对性不强、统一性不高、安全冗余度偏大等问题,利用信息化、智能化等手段,研究支护体系全过程信息化动态设计与智能决策方法... 详细信息

隧道支护体系全过程信息化动态设计,是真正体现隧道设计施工一体化的理想设计方式。针对传统支护设计存在的针对性不强、统一性不高、安全冗余度偏大等问题,利用信息化、智能化等手段,研究支护体系全过程信息化动态设计与智能决策方法技术路线及关键内容。首先,给出涵盖地质、支护、施工等全过程全要素信息的样本数据库构建方法;其次,综合对比分析Bagging、Random Forest、Extra Trees等6种机器学习算法模型的适用性,明确智能设计决策算法优选类型;再次,提出基于支护变形指标的支护结构安全度量化评价方法;最后,制定支护优化智能决策反馈规则。研究结果为隧道支护体系全过程信息化动态设计与智能决策真正进入工程应用奠定了基础。

关键词：隧道工程主动支护体系信息化动态设计智能决策安全性评价

考虑海水冻融和侵蚀耦合作用的混凝土Ottosen强度准则

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中国公路学报 2010年第5期23卷 64-69页

作者：张峰李术才山东大学土建与水利学院山东济南250061

为了有效评估海水冻融和侵蚀耦合作用后混凝土的力学性能,通过试验研究了海水冻融和侵蚀耦合作用下混凝土的力学性能退化规律,并基于连续损伤力学和经典破坏准则模型,建立了考虑混凝土干湿循环次数和海水冻融循环次数的Ottosen四参数强... 详细信息

为了有效评估海水冻融和侵蚀耦合作用后混凝土的力学性能,通过试验研究了海水冻融和侵蚀耦合作用下混凝土的力学性能退化规律,并基于连续损伤力学和经典破坏准则模型,建立了考虑混凝土干湿循环次数和海水冻融循环次数的Ottosen四参数强度准则,以及不同的冻融循环次数和海水干湿循环作用后混凝土的弹性模量和泊松比退化模型。分析结果表明:随着冻融循环次数和干湿循环次数的增加,混凝土轴心抗压强度、弹性模量逐渐下降,Ottosen强度准则的拉、压子午线纵坐标绝对值减小,混凝土的抗裂性能降低。

关键词：桥梁工程混凝土试验研究冻融干湿循环损伤 Ottosen强度准则

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海水侵蚀后混凝土三轴强度准则研究

工程力学 2010年第9期27卷 209-215页

作者：张峰刘小燕李术才山东大学土建与水利学院长沙理工大学土木与建筑学院

为了有效评估海水侵蚀后混凝土的力学性能,该文开展了混凝土在海水干湿循环作用后各项基本力学性能衰减规律的试验研究,基于大型动静载伺服刚性试验机,研究了海水干湿循环作用次数分别为0次、10次、20次、30次、40次、50次和60次下的混... 详细信息

为了有效评估海水侵蚀后混凝土的力学性能,该文开展了混凝土在海水干湿循环作用后各项基本力学性能衰减规律的试验研究,基于大型动静载伺服刚性试验机,研究了海水干湿循环作用次数分别为0次、10次、20次、30次、40次、50次和60次下的混凝土应力-应变关系。根据混凝土应力-应变曲线,总结混凝土弹性模量、抗压强度的衰减规律。根据单轴力学性能退化规律和损伤力学基本理论,总结混凝土侵蚀作用后的三轴OTTOSEN强度准则。试验现象表明:随着干湿循环次数的增多,混凝土轴心抗压强度、弹性模量等力学性能指标的下降程度均逐渐加大。该文研究可为建立符合实际工程的混凝土结构受海水侵蚀后的抗裂设计理论提供基础资料。

关键词：混凝土干湿循环试验研究损伤 OTTOSEN强度准则

爆破荷载作用下青岛胶州湾海底隧道覆盖岩层稳定性分析

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岩石力学与工程学报 2007年第11期26卷 2348-2355页

作者：张欣李术才山东大学岩土与结构研究中心山东济南250061

以青岛胶州湾海底隧道为背景,采用国际上常用的计算模式模拟爆破施工荷载,根据ABAQUS动态计算的特点,将爆破荷载以等效应力的方式加载于模拟炮孔之上,依据不同围岩类型和岩层覆盖厚度设计值选取隧道左、右线典型段;采用有限单元法分析... 详细信息

以青岛胶州湾海底隧道为背景,采用国际上常用的计算模式模拟爆破施工荷载,根据ABAQUS动态计算的特点,将爆破荷载以等效应力的方式加载于模拟炮孔之上,依据不同围岩类型和岩层覆盖厚度设计值选取隧道左、右线典型段;采用有限单元法分析了覆盖岩层各监测点的振动速度、加速度变化趋势。数值分析结果表明,各测点的振动速度、加速度时程曲线均满足隧道爆破变形规律。根据隧道围岩振动破坏准则,计算所得的最大水平、垂直振动速度均小于规范要求的临界值,且爆破作用影响范围远小于隧道覆盖岩层设计厚度,所以岩层覆盖厚度设计值满足爆破工程稳定性和安全性要求。同时,考虑到隧道选线的经济合理性,提出了爆破施工荷载作用下隧道顶板厚度设计参考值,并进行了验证,对类似工程具有一定的指导意义。

关键词：海底隧道数值计算覆盖岩层厚度爆破荷载稳定性

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岩体水力压裂应力-渗流耦合近场动力学模拟

同济大学学报（自然科学版） 2022年第4期50卷 470-480页

作者：高成路李术才周宗青李利平张道生厉明浩刘冠男山东大学齐鲁交通学院山东济南250002 陆军勤务学院军事设施系重庆401311 深部岩土力学与地下工程国家重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116

裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型,通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,采... 详细信息

裂隙岩体应力-渗流耦合机制是油气开采、地应力测量与地质灾害防控等岩土工程活动的理论基础。基于近场动力学非局部作用思想提出了物质点双重覆盖理论模型,通过将近场动力学在模拟固体材料变形损伤与地下水渗流两方面的优势相结合,采用“混合”时间积分方案,构建了流体压力驱动条件下裂隙岩体应力-渗流耦合的常规态型近场动力学模拟方法,并将其应用于空心圆柱体注水试验模拟,揭示了水力裂隙起裂、扩展和贯通的作用机制,通过与室内试验及传统数值方法计算结果对比验证了模拟方法的有效性。模拟结果显示,空心圆柱体注水试验过程中岩体的变形和破坏完全是由水力驱动的,水力裂隙的产生是随机的,不需要指定裂隙扩展路径,并且水力压裂过程中致使试件破裂的能量存在积蓄-释放过程,应用近场动力学方法可以较好地捕捉该现象。

关键词：裂隙岩体近场动力学水力压裂应力-渗流耦合数值模拟

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岩梁弯曲流变特性的试验研究

岩土工程学报 2008年第8期30卷 1224-1228页

作者：范庆忠李术才山东大学岩土与结构工程研究中心

岩石较少有直接拉伸破坏,在巷道和采场顶板中,弯曲变形是重要的变形模式。采用一次加载和分级加载两种加载方式对岩梁的弯曲流变破坏进行了试验研究,对岩梁的弯曲流变特性进行了分析,重点分析了流变条件下岩梁弯曲中性面位置的变化规律... 详细信息

岩石较少有直接拉伸破坏,在巷道和采场顶板中,弯曲变形是重要的变形模式。采用一次加载和分级加载两种加载方式对岩梁的弯曲流变破坏进行了试验研究,对岩梁的弯曲流变特性进行了分析,重点分析了流变条件下岩梁弯曲中性面位置的变化规律。结果表明:岩梁的顶底两侧均存在流变,虽然其大致规律相似,但存在明显的差异。岩梁底面为高应力区的拉伸流变,顶面为低应力区的压密阶段的流变。岩梁的弯曲中性面位置在流变过程中随时间而变化,并最终趋于稳定,但在不同的加载方式中性面的稳定位置差别较大。对弯曲流变与单轴压缩流变进行的比较表明,岩石单轴压缩流变的横向极限拉应变和弯曲拉伸流变的极限拉应变基本一致。

关键词：岩石力学弯曲流变中性面

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循环荷载作用下岩石损伤变形与能量特征分析

岩土工程学报 2013年第5期35卷 890-896页

作者：赵闯武科李术才赵建纲山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061

针对不同围压作用下的岩石损伤变形与能量特征,开展了循环加卸载试验研究。基于原有损伤变量原理,进行修正,探讨了岩石在不同的偏应力量级下,每次循环的耗散能、损伤变量、塑性变形等与循环次数、应力之间的相互关系;进而,得到了岩石损... 详细信息

针对不同围压作用下的岩石损伤变形与能量特征,开展了循环加卸载试验研究。基于原有损伤变量原理,进行修正,探讨了岩石在不同的偏应力量级下,每次循环的耗散能、损伤变量、塑性变形等与循环次数、应力之间的相互关系;进而,得到了岩石损伤破坏过程中能量的转化规律,从能量损耗的角度定量分析了岩石疲劳破坏的门槛值。试验研究结果表明:①应力水平越高、损伤变量与塑性变形越大,一次循环的能耗值越大,滞回圈的面积也就越大;②在门槛值前后,耗散能、损伤变量与塑性应变随着循环次数的增加变化趋势明显不同,并且在破坏前也呈疏—密—疏的发展过程;③不同的围压下,岩石疲劳破坏时所处的损伤状态不同,但破坏前循环一次的能耗值与损伤变量近似成线性关系,进而基于循环能耗值与损伤变量建立了能量破坏方程。

关键词：岩石力学循环荷载能量消耗损伤变量门槛值破坏方程

千米竖井硬岩全断面掘进机凿井关键技术与研究路径探析

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煤炭学报 2022年第8期47卷 3163-3174页

作者：刘志强李术才王杜娟宋朝阳刘征宇田彦朝荆国业北京中煤矿山工程有限公司北京100013 矿山深井建设技术国家工程研究中心北京100013 山东大学岩土与结构工程研究中心山东济南250061 中铁工程装备集团有限公司河南郑州450016

机械破岩为代表的非爆破破岩技术是现阶段竖井凿井技术发展的重要方向,是解决现有钻孔爆破凿井井下作业人员多、工序复杂、职业伤害严重和环境污染等问题的可行技术途径。目前,已形成适用松软地层条件的竖井钻机钻井和适用井筒下部存在... 详细信息

机械破岩为代表的非爆破破岩技术是现阶段竖井凿井技术发展的重要方向,是解决现有钻孔爆破凿井井下作业人员多、工序复杂、职业伤害严重和环境污染等问题的可行技术途径。目前,已形成适用松软地层条件的竖井钻机钻井和适用井筒下部存在通道的反井钻机钻井,适用条件受到限制且未突破千米难关,竖井硬岩全断面掘进机凿井技术与装备依然处于研发起步阶段。竖井机械破岩凿井重大装备不仅是国家高端装备制造新兴产业发展的需求,也是千米竖井凿井技术变革的重要支撑。梳理了竖井掘进机发展历程与现状,分析了千米竖井多变地层稳定和高压涌水控制、坚硬岩石破碎、克服重力排渣、与支护相适应的井筒断面变化4个方面的难题,提出了地层预改性“干井掘进”、坚硬岩石“组合破岩”、克服重力“协同排渣”、掘-支协同“智能变径”等硬岩全断面掘进机凿井的核心功能需求。为满足复杂环境和工况下竖井掘进机高效可靠服役的需求,凝练了拟攻克的3个关键科学问题和8个关键技术问题,其中科学问题包括:①基于千米地层原位状态探识的竖井掘进机凿井围岩分级理论;②硬岩大断面多刀协同与射流辅助破岩机理;③大直径破岩掘进工作面岩渣分布与运移规律及垂直输送机制。关键技术问题包括:①千米地层原位探测、风险识别与改性技术;②大断面硬岩镶齿滚刀-盘形滚刀联合与水射流辅助高效破岩技术;③大直径刀盘机械与流体组合排渣技术;④竖井掘进机姿态调控与整机集中控制技术;⑤竖井掘进机系统耦合动力学分析及优化;⑥时空关系协同的竖井掘进机掘进与地层改性平行作业;⑦基于竖井掘进机凿井的井筒空间断面优化布置;⑧竖井掘进机前置高韧性薄喷临时支护与掘-支协同永久支护技术。最后根据科学问题和技术问题,面向工程示范制定了5项攻关任务,包括:①竖井掘进机凿井工艺及工程适应性;②千米竖井地层原位精细化探测、岩性识别与地层预改性关键技术;③千米竖井大体积破岩、垂直排渣与掘支协同关键技术;④千米竖井硬岩全断面掘进机研制;⑤千米级井筒竖井掘进机凿井工程示范,并明确了攻关任务之间的逻辑关系。基于以上内容,初步构建了千米竖井硬岩全断面掘进机凿井技术体系和研发路径,以期为我国千米竖井安全、高效、绿色、智能建设提供基础参考。

关键词：千米竖井机械破岩竖井掘进机排渣掘-支协同矿井建设

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HB-FRP加固RC梁的精细有限元分析

哈尔滨工业大学学报 2015年第8期47卷 125-128页

作者：张峰徐向锋李术才山东大学岩土与结构工程研究中心济南250061 长沙理工大学土木与建筑学院长沙410076 山东交通学院土木学院济南250023

为研究EB-FRP(externally bonded FRP)和HB-FRP(hybrid bonded FRP)加固梁的抗弯性能差异.基于3片室内模型梁的试验及精细化有限元数值模拟,选取了合适的材料模型,基于钝带裂缝模型,考虑钢筋与混凝土及FRP与混凝土的粘结滑移,对比分析... 详细信息

为研究EB-FRP(externally bonded FRP)和HB-FRP(hybrid bonded FRP)加固梁的抗弯性能差异.基于3片室内模型梁的试验及精细化有限元数值模拟,选取了合适的材料模型,基于钝带裂缝模型,考虑钢筋与混凝土及FRP与混凝土的粘结滑移,对比分析试验数据,验证了数值有限元模型的有效性.结果表明:EB-FRP加固梁破坏形态为FRP端部剥离破坏,HBFRP加固梁为剪切破坏;与未加固梁相比,HB-FRP加固梁承载能力比EB-FRP加固梁增加约20%;HB-FRP加固梁破坏时,FRP的强度完全发挥;钢扣件有效提高了FRP的抗剥离能力.

关键词： HB-FRP 混凝土钝带裂缝模型有限元抗弯承载力界面剪应力