检索结果-南通市图书馆

采用快速连接件的盾构隧道纵缝接头受力性能试验研究

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现代隧道技术 2022年第5期59卷 154-162页

作者：肖明清薛光桥赵明应中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063

盾构隧道由装配式衬砌管片和连接件组成,管片接头是盾构隧道受力性能的薄弱部位,接头形式对盾构隧道受力性能的影响较大。目前国内常用螺栓作为盾构隧道的连接件,如直螺栓、斜螺栓等,对快速连接件的研究和应用案例较少。基于此,以采用... 详细信息

盾构隧道由装配式衬砌管片和连接件组成,管片接头是盾构隧道受力性能的薄弱部位,接头形式对盾构隧道受力性能的影响较大。目前国内常用螺栓作为盾构隧道的连接件,如直螺栓、斜螺栓等,对快速连接件的研究和应用案例较少。基于此,以采用快速连接件的盾构隧道纵缝接头为研究对象,通过足尺接头压弯试验探究快速接头的转角刚度、极限承载力参数设计,分析快速接头的破坏模式和受力性能变化规律。试验结果表明,快速连接件纵缝接头具有较高的转角刚度和良好的受力性能。

关键词：盾构隧道快速连接件纵缝接头转角刚度极限承载力

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管片接缝弹性密封垫防水性能评价方法研究

铁道工程学报 2022年第10期39卷 65-70页

作者：肖明清张超勇薛光桥虞雄兵中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063 湖北工业大学武汉430068

研究目的:现有盾构隧道管片接缝密封垫防水性能主要采用平均接触压力和有效接触应力评定,未考虑密封垫接触面凹凸不平以及存在极细微渗漏孔洞的影响,造成数值模拟与试验结果有较大差异。为完善密封垫防水性能评价方法,建立量化评价指标... 详细信息

研究目的:现有盾构隧道管片接缝密封垫防水性能主要采用平均接触压力和有效接触应力评定,未考虑密封垫接触面凹凸不平以及存在极细微渗漏孔洞的影响,造成数值模拟与试验结果有较大差异。为完善密封垫防水性能评价方法,建立量化评价指标,本文推导密封垫有效总泄漏率公式,并通过数值分析与防水试验,证明所提有效总泄漏率指标作为密封垫防水性能评价方法的合理性。研究结论:(1)有效总泄漏率可以作为评价密封垫防水性能的一个量化指标;(2)由于密封垫接触面凹凸不平,存在极细微渗漏孔洞,密封垫设计时不仅要计算有效接触应力占比,还要计算有效总泄漏率;(3)当接触应力较大且有效接触应力占比较高时,防水能力由接触应力控制;当接触应力较小或有效接触应力占比较低时,防水能力由有效总泄漏率控制;(4)本研究成果可为密封垫设计提供理论指导。

关键词：管片接缝防水密封垫防水性能评价方法

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考虑击穿水压的双道密封垫防水机制研究

隧道建设（中英文） 2022年第5期42卷 791-797页

作者：肖明清虞雄兵薛光桥张超勇中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心湖北武汉430063 华中科技大学湖北武汉430074

为研究盾构隧道双道密封垫在防水性能提升上的效果,首先定性分析双道密封垫的防水机制,给出击穿水压概念以及基于弹性力学的密封垫击穿水压数值估算公式;然后开展双道密封垫试验,对击穿水压数值进行验证,得出影响双道密封垫防水性能的... 详细信息

为研究盾构隧道双道密封垫在防水性能提升上的效果,首先定性分析双道密封垫的防水机制,给出击穿水压概念以及基于弹性力学的密封垫击穿水压数值估算公式;然后开展双道密封垫试验,对击穿水压数值进行验证,得出影响双道密封垫防水性能的一些因素。研究结果表明:1)当外界水压大于外道密封垫初始防水能力的1.36倍时,密封垫被完全击穿,丧失残余防水能力;2)不同的密封垫布置方式会影响双道密封垫的防水能力,在双道密封垫的实际应用中,需要将防水能力更强的密封垫布置在外侧,且双道密封垫的防水能力差距不宜过大;3)沟槽的结构和尺寸会影响密封垫的防水能力;4)无论是单道密封垫,还是双道密封垫,无错位量密封垫的防水压力远大于有错位量密封垫的防水压力,因此施工中应采取措施尽量减少错位量。

关键词：盾构隧道双道密封垫击穿水压弹性力学数值模拟防水机制

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江水位及插入比对临江超大基坑变形的影响

东南大学学报（自然科学版） 2023年第6期53卷 1189-1198页

作者：徐长节迟民良杨开放薛光桥孙峰冯国辉浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心杭州310058 华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室南昌330013 浙大城市学院工程学院杭州310015 中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063

为研究江水位变动对临江超大基坑产生的不利影响,以杭州市秦望地下综合体超大基坑工程为研究背景,基于小应变土体硬化本构模型和霍克-布朗岩石本构模型,采用数值建模软件PLAXIS建立了数值模型,通过与工程实测结果对比,验证了数值模拟的... 详细信息

为研究江水位变动对临江超大基坑产生的不利影响,以杭州市秦望地下综合体超大基坑工程为研究背景,基于小应变土体硬化本构模型和霍克-布朗岩石本构模型,采用数值建模软件PLAXIS建立了数值模型,通过与工程实测结果对比,验证了数值模拟的准确性.基于上述计算模型,分析了不同施工阶段基坑变形规律,研究了江水位变动、不同地连墙插入比条件下临江超大基坑变形规律.研究结果表明:地连墙插入比对地连墙侧移变形影响显著,但对坑外地表沉降影响较弱,当地连墙插入比为1.6~2.0时,可同时对二者产生较好的控制效果;随着江水位升高,地连墙侧移和地表沉降均逐渐增大,悬挂式止水帷幕条件下,江水位变动对地连墙侧移值与地表沉降值的影响更为显著.

关键词：临江基坑基坑变形数值模拟江水位插入比

基于遗传算法的盾构隧道管片接头刚度反演研究

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现代隧道技术 2022年第2期59卷 78-85页

作者：薛光桥程岩刘笑娣刘新根张忆中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063 上海同岩土木工程科技股份有限公司上海200092 上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心上海200092

梁-弹簧模型在管片衬砌结构计算中应用较广泛,目前接头刚度取值方法主要有模型试验法及经验取值法,模型试验法耗时长、成本高昂,而依据经验取值难免存在一定主观性。鉴于此,利用C++编程语言,基于遗传算法开发了盾构隧道管片结构位移反... 详细信息

梁-弹簧模型在管片衬砌结构计算中应用较广泛,目前接头刚度取值方法主要有模型试验法及经验取值法,模型试验法耗时长、成本高昂,而依据经验取值难免存在一定主观性。鉴于此,利用C++编程语言,基于遗传算法开发了盾构隧道管片结构位移反分析程序,首先通过弹性模量值反演算例,得出反演值与理论值误差为1.4%,验证了算法和程序的可行性。利用程序将反演接头刚度值与实际设计案例管片接头刚度值进行对比,反演计算结果表明:正弯矩下管片环向接头转动刚度值反演误差为2.6%,负弯矩下管片环向接头转动刚度值反演误差为4.3%。

关键词：盾构隧道接头刚度反演计算遗传算法

基于环向变形测量的盾构隧道结构内力反演分析

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铁道标准设计 2023年

作者：肖明清薛光桥张忆王帅鹏吴鑫林陈稳上海同岩土木工程科技股份有限公司水下隧道技术国家地方联合工程研究中心中铁第四勘察设计院集团有限公司上海地下基础设施安全检测与养护装备工程技术研究中心江苏省交通工程交建局

盾构隧道穿越不均匀地层过程中，地质条件复杂，结构受力大，且其整体刚度小，抗变形能力较弱，需对盾构隧道变形和受力情况监测，保证隧道结构及运营安全，但传统的监测手段既无法保证在结构受力变形较大的部位监测，也无法实现长期健... 详细信息

盾构隧道穿越不均匀地层过程中，地质条件复杂，结构受力大，且其整体刚度小，抗变形能力较弱，需对盾构隧道变形和受力情况监测，保证隧道结构及运营安全，但传统的监测手段既无法保证在结构受力变形较大的部位监测，也无法实现长期健康监测。为研究盾构隧道结构变形和结构受力的长期监测方法，依托江阴靖江长江隧道工程，选取与结构健康监测同一断面布设监测点位，通过自主研发的基于精密测量的盾构隧道结构内力反演分析软件对现场实测数据进行内力反演，并结合健康监测数据进行内力推算，得到两种监测方法计算的弯矩值，针对两组弯矩值进行对比分析研究，提出一种基于ATS激光跟踪技术的盾构隧道精密测量方法。结果表明：精密测量方法可以在任意时间对任意断面进行监测，能够实现在隧道全生命周期内针对最危险、最需要监测的部位的长期监测，精度可达0.01mm，精密测量监测数据与结构健康监测数据在空间分布上保持一致，弯矩值较为接近，最大拉应力和压应力比值分别为96%、90%，验证了实测数据的精确性、准确性及可靠性，为今后盾构隧道长期监测提供一种新方法，能够更加精确地了解和评价隧道的结构健康状态。

关键词：盾构隧道健康监测精密测量内力反演 ATS激光跟踪技术

基于BIM技术的地质体与结构体模型深度融合方法

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同方期刊数据库

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应用基础与工程科学学报 2023年第6期31卷 1410-1426页

作者：吴佳明丁烈云肖明清戴林发宝薛光桥陈健付晓东中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 华中科技大学土木与水利工程学院湖北武汉430074 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心湖北武汉430063 中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室湖北武汉430071

三维地质建模技术和基于BIM的结构建模技术在各自领域发展迅猛,但是两者在数据来源、建模方式以及信息表达等方面存在显著的差异,目前两类模型主要表现为在空间上叠加,始终难以很好地深度融合.以岩土工程中的地质体和结构体为研究对象,... 详细信息

三维地质建模技术和基于BIM的结构建模技术在各自领域发展迅猛,但是两者在数据来源、建模方式以及信息表达等方面存在显著的差异,目前两类模型主要表现为在空间上叠加,始终难以很好地深度融合.以岩土工程中的地质体和结构体为研究对象,对两类模型进行布尔运算,通过平面回路搜索和空间回路分析,建立三维地质模型和BIM结构模型的深度融合方法.记录地质体模型和结构体模型的重叠关系,对可能重叠的地质体模型和结构体模型进行面—面之间的重叠和相交的布尔运算;基于递归算法,对面上的线段进行共线识别,记录新的顶点、线、面的信息;通过平面回路搜索,在平面上建立新的顶点—有向边—有向环—有向面的几何拓扑关系;通过空间回路分析,在空间上形成有向面—有向壳—有向体的几何拓扑关系,实现地质体和结构体的几何拓扑重构,从而真正实现地质体与结构体的深度融合.结合三维模型力学分析需求,实现了深度融合的一体化模型与力学分析模型的转换,进一步验证该方法的有效性和适用性.

关键词： BIM技术岩土工程地质体结构体几何拓扑重构深度融合力学分析

考虑压缩-错缝-外部水压的密封垫防水性能数值模拟研究

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现代隧道技术 2023年第3期60卷 139-145,174页

作者：薛光桥虞雄兵肖明清张超勇何应道中铁第四勘察设计院集团有限公司武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063 华中科技大学武汉430074 湖北工业大学武汉430068

盾构隧道管片拼装过程中密封垫呈现“先压缩后错缝”的时变场景,采用ANSYS建立密封垫和沟槽的三维有限元模型,并采用更加贴近施工工艺特征的“先压缩后错缝”加载模式,对密封垫防水能力进行数值模拟研究,并与不考虑压缩-错缝时变顺序的... 详细信息

盾构隧道管片拼装过程中密封垫呈现“先压缩后错缝”的时变场景,采用ANSYS建立密封垫和沟槽的三维有限元模型,并采用更加贴近施工工艺特征的“先压缩后错缝”加载模式,对密封垫防水能力进行数值模拟研究,并与不考虑压缩-错缝时变顺序的工况进行对比分析。结果表明,密封垫“先压缩后错缝”的防水能力比“先错缝后压缩”的防水能力高;压缩使得密封垫接触面间产生巨大的摩擦力,所以在密封垫错缝时,密封垫接触面并不会完全错开,变形形态整体呈现出向一侧倾斜;考虑水压后,密封垫“先压缩后错缝”的防水能力较无水压条件有一定提升,说明水压的作用使密封垫进一步压缩从而提高了表面接触应力,提升防水能力。

关键词：盾构隧道管片接缝防水先压缩后错缝密封垫防水性能

基于BIM技术的岩土工程信息模型数值计算功能实现方法

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科学技术与工程 2022年第31期22卷 13922-13932页

作者：吴佳明戴林发宝薛光桥中铁第四勘察设计院集团有限公司隧道设计研究院武汉430063 水下隧道技术国家地方联合工程研究中心武汉430063 华中科技大学土木与水利工程学院武汉430074

当前岩土工程信息模型更多地应用于可视化展示,一直没能深入到岩土工程的实际应用当中,很难直接进行岩土工程专业分析。究其主要原因,是缺乏将岩土建筑信息模型(building information modelling,BIM)转换成计算模型的渠道。通过数据转换... 详细信息

当前岩土工程信息模型更多地应用于可视化展示,一直没能深入到岩土工程的实际应用当中,很难直接进行岩土工程专业分析。究其主要原因,是缺乏将岩土建筑信息模型(building information modelling,BIM)转换成计算模型的渠道。通过数据转换,研究岩土工程模型计算功能实现方法,建立BIM模型与计算模型间的映射关系,来解决这一难题。考虑岩土BIM模型和有限元模型的特点,根据等效刚度法,研究计算驱动的岩土工程BIM模型的概化方法。针对岩土BIM模型的数值计算功能需求,聚焦计算网格剖分环节,基于开源TetGen程序,对BIM模型进行四面体剖分,发展面向数值计算的BIM模型网格剖分技术。进一步,建立四面体网格模型与计算模型的信息一一映射关系,实现BIM软件与岩土工程通用数值分析软件之间的数据转换和信息交换,打通了复杂岩土BIM模型向计算模型转换的关键环节。最后,通过两个工程实例验证所提出的岩土BIM模型计算功能实现方法的可行性与有效性。

关键词： BIM技术数据转换网格剖分映射关系数值计算