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跨地裂缝带地铁隧道衬砌结构的力学响应研究

跨地裂缝带地铁隧道衬砌结构的力学响应研究

作者：苗晨阳长安大学

学位级别：硕士

地裂缝是一种典型城市地质灾害,其复杂的成因机制与缓变型的活动特点给城市地铁工程建设带来极大的安全隐患。西安地处汾渭盆地,受构造控制与地下水抽取共同作用影响,地裂缝造成的危害十分突出,且部分地裂缝仍存在一定的活动性。因此,... 详细信息

地裂缝是一种典型城市地质灾害,其复杂的成因机制与缓变型的活动特点给城市地铁工程建设带来极大的安全隐患。西安地处汾渭盆地,受构造控制与地下水抽取共同作用影响,地裂缝造成的危害十分突出,且部分地裂缝仍存在一定的活动性。因此,揭示地裂缝环境下隧道与地层相互作用力学机理及地裂缝活动作用下隧道衬砌结构力学响应规律对西安地铁工程设计与安全运营具有重要的理论与现实意义。本文基于地裂缝环境下地层的不均匀沉降变形及应力传递规律,对地裂缝活动引起的地层与隧道相互作用的力学机理进行了分析,阐明了地裂缝活动引起隧道上覆地层应力变化过程,并分别针对地裂缝错动和地震动力两类作用,研究了跨地裂缝带隧道衬砌结构的力学响应规律。主要研究结果包括:(1)揭示了地裂缝活动作用下地层位移与应力场变化规律,探讨了深部基岩断裂活动与抽取地下承压水层两类作用诱发地裂缝活动的基本力学模式,为地裂缝场地地层-地下结构相互作用力学机理研究提供基本力学背景。(2)基于地层与隧道相互作用关系,阐明了沿纵向隧道围岩地层应力分布模式,并将地裂缝活动作用下隧道上覆地层压力变化分为三个阶段,即初始弹性阶段、局部脱空阶段和最大脱空阶段。针对每阶段衬砌结构的受力特点,提出了相对应的地层荷载简化计算方法,合理确定了地裂缝场地内隧道衬砌结构竖向地层压力的大小。(3)基于Vlasov地基模型,将隧道视为考虑剪切作用的Timoshenko梁,建立地裂缝活动引起地层附加荷载作用下盾构隧道衬砌结构纵向力学行为(包括变形、转角、弯矩和剪力)的解析解,为地裂缝场地盾构隧道的衬砌结构设计提供了理论依据。(4)考虑了地震动力荷载对跨地裂缝带的隧道动力响应作用,将地层中的隧道视为Kelvin黏弹性地基的剪切梁,根据稳态动力响应的格林函数,利用拉普拉斯变换公式和留数法解析了隧道衬砌结构的动力响应规律,为地裂缝场地地铁隧道结构抗震设计提供了参考。

关键词：地裂缝地铁隧道位错作用地震作用地层荷载力学响应理论解析

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下穿隧道软土深基坑支撑轴力监测研究

公路 2022年第4期67卷 385-389页

作者：唐昌意刘智问建学苗晨阳马祖遥珠海市规划设计研究院珠海市519000 中交公路规划设计院有限公司北京市100088 南京瑞迪建设科技有限公司南京市210029

依托某下穿隧道软土深基坑工程,对内支撑轴力监测数据进行分析,探究混凝土内支撑轴力突变报警的原因,采用单因素法分析导致轴力异常的影响因素。研究结果表明:造成本工程支撑轴力异常的因素依次为注浆堵漏、周边荷载和温度变化。根据监... 详细信息

依托某下穿隧道软土深基坑工程,对内支撑轴力监测数据进行分析,探究混凝土内支撑轴力突变报警的原因,采用单因素法分析导致轴力异常的影响因素。研究结果表明:造成本工程支撑轴力异常的因素依次为注浆堵漏、周边荷载和温度变化。根据监测数据结合基坑边界条件的变化情况,可清楚地分析出异常原因,为基坑开挖安全稳定提供有力的支撑依据。

关键词：下穿隧道软土深基坑支撑轴力异常分析

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断裂带错动对地铁高架桥的影响及结构优化研究

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铁道标准设计 2023年

作者：屈阳黄强兵解庆禹苗晨阳李伦孙振岳长安大学地质工程与测绘学院长安大学岩土与地下工程研究所北京城建设计发展集团股份有限公司中冶京诚工程技术有限公司

城市活断层蠕滑错动对市政建设构成潜在安全威胁，不同于突发型地震灾害，断层蠕滑错动为缓变型灾害，具有可控性。为揭示蠕滑错动对地铁高架桥的影响规律，以西安地铁10号线高架桥跨渭河断裂（F1）、泾阳—渭南断裂（F3）为工程背景，... 详细信息

城市活断层蠕滑错动对市政建设构成潜在安全威胁，不同于突发型地震灾害，断层蠕滑错动为缓变型灾害，具有可控性。为揭示蠕滑错动对地铁高架桥的影响规律，以西安地铁10号线高架桥跨渭河断裂（F1）、泾阳—渭南断裂（F3）为工程背景，基于有限元数值软件建立地层-断裂带-高架桥计算模型，分析断裂带蠕滑错动作用下不同跨度与桩长地铁箱梁高架桥的变形特征。结果表明：断裂错动作下高架桥场地地层土体变形近似呈“V”形，且上盘影响范围大于下盘；桥梁结构与地表的变形均随桩长的增大而减小，当桥梁跨度为40m、桩长为60m时地表沉降、高架桥箱梁及桥墩的变形最小；桥梁结构的变形与其跨越断裂带的角度有关，小角度跨断裂带时桥梁结构变形大于正交和大角度跨越工况；当高架桥以较大角度或正交跨越断裂带时，高架桥最优跨长约40m、邻近断裂带桥桩的最优桩长约55m；当高架桥以较小角度跨越断裂带时，高架桥最优跨长约50m、邻近断裂带桥桩的最优桩长约60m；地铁高架桥跨断裂带可通过采取大角度跨越、合适的桩长与桥梁跨长以减轻活动断裂错动对桥梁的影响。

关键词：地铁高架桥断裂错动数值模拟变形特征最优跨长与桩长

地裂缝场地盾构隧道下穿施工对既有管廊的影响研究

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现代隧道技术 2022年第3期59卷 155-165,171页

作者：苗晨阳黄强兵苟玉轩滕宏泉贾少春长安大学地质工程系西安710054 长安大学岩土与地下工程研究所西安710054 陕西省城市地质与地下空间工程技术研究中心西安710064 中铁第一勘察设计院集团有限公司西安710043

地裂缝场地内盾构隧道下穿既有管廊结构的施工建设面临严重安全风险。文章以通过f3地裂缝场地的西安地铁5号线盾构施工下穿昆明路地下综合管廊为工程背景,采用有限元数值模拟与理论解析法,分析了地裂缝场地内盾构隧道下穿施工对上部既... 详细信息

地裂缝场地内盾构隧道下穿既有管廊结构的施工建设面临严重安全风险。文章以通过f3地裂缝场地的西安地铁5号线盾构施工下穿昆明路地下综合管廊为工程背景,采用有限元数值模拟与理论解析法,分析了地裂缝场地内盾构隧道下穿施工对上部既有管廊的影响,揭示了地裂缝场地内盾构隧道下穿施工引起管廊结构位移与应力的变化规律。结果表明:盾构隧道从地裂缝场地下盘至上盘下穿管廊施工时,引起管廊的变形相对于无地裂缝场地时增大30.9%;管廊结构在地裂缝附近出现应力降低区(即影响带),其影响范围为上盘约4 m、下盘约16 m,应力降低区以外的管廊结构侧壁应力与无地裂缝场地时相比增加1倍以上,而底部应力增加40%左右;地裂缝的存在对管廊结构的影响表现为变形叠加放大、地裂缝带附近应力降低和影响带之外应力增加等。

关键词：地裂缝场地盾构隧道下穿地下综合管廊数值模拟变形与应力

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农村河堤提升改造研究

智能城市 2023年第9期9卷 98-101页

作者：卢建青苗晨阳中交天津航道局有限公司天津300450 南京水科院瑞迪科技集团有限公司江苏南京210000

依托某农村现状河堤修复改造工程,对生态河堤改造方案进行比选,探究在宽度狭窄、场地受限、地质条件差的河道中采用仿木桩直立式挡墙的可行性和生态性。河堤改造方案选择应考虑生态性、造价、占地范围、施工工期等多方面因素,最终选择... 详细信息

依托某农村现状河堤修复改造工程,对生态河堤改造方案进行比选,探究在宽度狭窄、场地受限、地质条件差的河道中采用仿木桩直立式挡墙的可行性和生态性。河堤改造方案选择应考虑生态性、造价、占地范围、施工工期等多方面因素,最终选择最佳方案;针对施工面积小、施工工期要求时间短的河堤改造工程,可以优先考虑仿木桩直立式挡墙;农村河道河堤修复改造也应考虑生态景观提升,进一步丰富河道滨水空间的多样性。

关键词：农村河道河堤修复生态挡墙堤岸稳定计算

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美的跨国并购库卡的动因及绩效分析

财务管理研究 2024年第7期 32-37页

作者：苗晨王玥沈阳大学

随着人工智能技术的迅猛发展，家电企业技术创新和产品迭代加速推进，市场竞争由需求端向供给端转化。企业需要提前布局，多渠道弥补短板，补充技术供给链。美的借助跨国并购获取先进技术，以此进行产品升级。基于此，探讨美的跨国并购... 详细信息

随着人工智能技术的迅猛发展，家电企业技术创新和产品迭代加速推进，市场竞争由需求端向供给端转化。企业需要提前布局，多渠道弥补短板，补充技术供给链。美的借助跨国并购获取先进技术，以此进行产品升级。基于此，探讨美的跨国并购库卡的背景、过程和动因，利用财务指标对其并购绩效进行分析，以期为其他企业进行跨国并购提供依据。

关键词：跨国并购绩效评价财务指标

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新加坡中小学国家认同教育研究

新加坡中小学国家认同教育研究

作者：苗晨阳河南师范大学

学位级别：硕士

1965年建国以来,新加坡政府一直将民族振兴作为政府的工作重心,以其卓越的努力,创造了令人瞩目的经济奇迹。新加坡之所以成功,中小学国家认同教育功不可没。新加坡在进行现代化的过程中,国家认同教育并没有与工业化同步,建国后的新加坡... 详细信息

1965年建国以来,新加坡政府一直将民族振兴作为政府的工作重心,以其卓越的努力,创造了令人瞩目的经济奇迹。新加坡之所以成功,中小学国家认同教育功不可没。新加坡在进行现代化的过程中,国家认同教育并没有与工业化同步,建国后的新加坡中小学国家认同教育经历了醒悟阶段、纠偏阶段、定型阶段以及优化阶段四个发展阶段。1965--1979醒悟阶段,强调公民教育,颁布《学校德育与公民训练综合大纲》并改革了学校德育课程;1979—1991纠偏阶段,颁布了《道德报告书》,开始推行全面的道德教育,并以此为依据先后编写了《生活与成长》《好公民》这两本教材,以及在学校开设宗教课程和儒家伦理课程;1991—1997定型阶段,提出了“共同价值观”,并对小学《好公民》教材进行修订,并颁布《公民与道德教育大纲》;1997—至今优化阶段,实施国民教育,颁布《公民与道德教育课程标准》,自2000年开始使用新的教材《公民与道德教育》,2014年颁布了中小学《品格与公民教育课程标准》,推行品格与公民教育。依据中小学生的年龄层次将《生活与成长》《公民与道德教育》《品格与公民教育课程标准》中的目标与内容都分为小学阶段和中学阶段,其中目标是层次分明的,内容是集中统一的,就是培养学生的国家意识。新加坡学校通过设置相关课程、多样化的课外活动、社区服务行动计划、社会环境的熏陶等途径以及采取价值澄清法、文化传递法、设身处地考虑法、道德认知发展法等多种方法,以确保中小学国家认同教育得到实效。综上所述,新加坡中小学国家认同教育具有国家意识的主导性、传统价值观的创新性、东西文化的融合性、目标与内容的层次性和渐进性、形式的多样性和实践性等特色,进而得出了对我国的启示:发挥学校主渠道作用,切实加强国家意识教育;弘扬中华民族传统文化,丰富国家认同教育的内容;根据中小学生身心发展的特点,国家认同教育逐层递进;注重教育实践,强化学生的国家意识。

关键词：新加坡中小学国家认同教育

双向双螺杆泵水力特性及泥沙颗粒运动分布CFD研究

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双向双螺杆泵水力特性及泥沙颗粒运动分布CFD研究

作者：苗晨阳扬州大学

学位级别：硕士

在船舶运输、城市排水中,舰艇推进器、双向注/排水深度控制泵、船舱均衡系统、舱底泵、市政排污等场合均需要双向排水,而传统的叶片泵和容积泵无法满足它们的功能需求,所以需要研发适用于该特殊应用场合的双向泵。双向轴流泵和混流泵具... 详细信息

在船舶运输、城市排水中,舰艇推进器、双向注/排水深度控制泵、船舱均衡系统、舱底泵、市政排污等场合均需要双向排水,而传统的叶片泵和容积泵无法满足它们的功能需求,所以需要研发适用于该特殊应用场合的双向泵。双向轴流泵和混流泵具有扬程低、易汽蚀的特点,不能满足高扬程双向排水的设计要求。双向双螺杆泵属于回转式容积泵,它即具有流量大、噪声低、振动小、输送液体平稳等特点,通过电机反转即可实现螺杆泵双向排水功能且正反向性能差异较小,同时适用于含微量杂质、大流量和高排出压力的应用场合。本文采用CFD数值模拟方法,开展双向双螺杆泵正反向运行流动特性及水力性能的研究,揭示了双向双螺杆泵正反向运行流动规律以及双向双螺杆泵泥沙颗粒运动及分布规律。(1)基于Pumplinx、SCORG软件,计算比较了标准k-ε模型、RNGk-ε湍流模型两种模型的残差曲线,最终选用标准k-ε湍流模型进行本研究模拟计算。通过网格无关性,确定计算整体网格数为187万。(2)双向双螺杆泵参数设计。设计的双向双螺杆泵参数:泵组尺寸≤1400mm×720mm×1950mm,设计转速为1600rpm,型线由内外摆线组成,主从动螺杆螺旋头数均采用三头螺旋,螺杆导程为300mm,研发的双向双螺杆水泵理论流量达到设计要求。(3)双向双螺杆泵正反向运行流动特性。泵正反向运行时,螺杆转子压力值沿介质流动方向呈逐级增大趋势,螺杆转子表面压力随着扬程或者转速的增加而增大。泵正向运行时,螺杆进口端面处为低压,在螺杆出口端面处为高压,转速越低,泵进口段拐角处漩涡区越大,其余位置水流流线较为平顺。泵反向运行时,螺杆出口端面为低压,进口端面处为高压,与正向运行时相比,低压腔数量增多,高压腔数量减少,螺杆出口段与螺杆转子连接处存在小面积回流区,其余位置水流流态未见异常。(4)不同运行工况下双向双螺杆泵水力性能。在同一转速工况下,泵正反向运行时的流量随着扬程的增大而减小,功率随着扬程的增大而增大。在同一扬程工况下,泵正反向运行时的流量、扬程、效率随着转速的增加而增大。在同一转速扬程工况下,反向运行时的流量、功率、效率小于正向运行。(5)双向双螺杆泵间隙对水力性能影响。研究表明:转子与定子间隙为0.02mm时转子功率较大、流量较小,且间隙处存在大的泄漏区,当间隙大于0.05mm时,随着间隙的增大,螺杆泵正反向运行流量逐渐减小,转子功率先减小后趋于稳定。轴向间隙和齿顶圆与齿根圆间隙对螺杆泵正反向运行流量影响较小,对转子功率影响较大。(6)双向双螺杆泵正反向运行泥沙颗粒运动及分布规律。螺杆泵正反向运行时,随着时间的推移,泥沙颗粒总量明显增加,在2个旋转周期后趋于稳定。泵内泥沙颗粒总量随着转速增加呈现先增大后减小的规律,泥沙颗粒总量随着泥沙颗粒粒径的增大而减少。泵正向运行时,在5个运转周期内,螺杆转子处的泥沙颗粒从转子进口端面向出口端面扩散,转子出口端面泥沙颗粒向出水口扩散,进水口附近泥沙颗粒数增加明显。泵反向运行时,螺杆转子处的泥沙颗粒从转子进口端面向出口端面扩散,转子出口端面泥沙颗粒向出水口扩散。

关键词：双向双螺杆泵水力特性螺杆间隙泥沙颗粒

斜坡地段预应力锚杆-加筋土组合支挡结构力学行为研究

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华中科技大学学报(自然科学版) 2024年

作者：苗晨曦庞冬冬谢明星罗卜怡土木工程防灾与控制山西省重点实验室太原理工大学土木工程学院

针对斜坡地段加筋土挡墙变形过大和稳定性不足的问题，开发了一种适用于斜坡路基的预应力锚杆－加筋土组合支挡结构。为验证预应力锚杆的引入对加筋土结构的性能提升，明确组合支挡结构承载特性，设计完成了斜坡区域加筋土挡墙和组合支... 详细信息

针对斜坡地段加筋土挡墙变形过大和稳定性不足的问题，开发了一种适用于斜坡路基的预应力锚杆－加筋土组合支挡结构。为验证预应力锚杆的引入对加筋土结构的性能提升，明确组合支挡结构承载特性，设计完成了斜坡区域加筋土挡墙和组合支挡结构静力模型试验，对比分析了两种结构响应差异，试验结果表明：相较于加筋土挡墙，组合支挡结构能更好的限制面板位移，控制墙顶沉降；墙底中部土压力显著减小且整体分布均匀，因此能适应更广泛的地基条件；回填土-原位坡体界面抗滑力更高，且能够避免该界面拉应力区的产生；预应力锚杆分担了附加荷载，格栅应变显著减小；加筋土挡墙潜在破裂面形状与朗肯破裂面一致，而组合支挡结构为双折线潜在破裂面。试验初步验证了组合支挡结构的优越性。

关键词：斜坡地段预应力锚杆加筋土挡墙预应力锚杆-加筋土组合支挡结构模型试验