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粘弹性板热机耦合非线性振动(Ⅱ)--数值方法及结果

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四川大学学报（工程科学版） 2008年第6期40卷 69-74页

作者：王燕楠李映辉邓一三西南交通大学力学与工程学院四川成都610031 西南石油大学机电工程学院四川成都610500

基于粘弹性板热机耦合非线性积分-微分动力学模型,通过引入差分得到了粘弹性板普遍适用的非线性数值计算方法,然后对一类特殊的热机耦合动力学模型进行了求解,最后综合利用非线性动力学中的数值分析方法,揭示了粘弹性矩形板的热机耦合... 详细信息

基于粘弹性板热机耦合非线性积分-微分动力学模型,通过引入差分得到了粘弹性板普遍适用的非线性数值计算方法,然后对一类特殊的热机耦合动力学模型进行了求解,最后综合利用非线性动力学中的数值分析方法,揭示了粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学行为。研究表明:热机耦合粘弹性矩形板在横向周期激励和面内均布力作用下具有十分丰富的动力学行为,比不考虑温度效应的粘弹性板的混沌性更强,还出现了超混沌现象。

关键词：粘弹性板热效应耦合超混沌分岔

粘弹性板热机耦合非线性振动(Ⅰ)——动力学模型

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四川大学学报（工程科学版） 2008年第5期40卷 7-12页

作者：李映辉王燕楠邓一三西南交通大学应用力学与工程系四川成都610031

建立了横向周期荷载、面内均布荷载和温度场作用下,考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型。基于薄板大挠度Karman理论和用Boltzmann叠加原理描述的粘弹性材料本构方程、动力学平衡方程和热粘弹能量原理建立了考虑热... 详细信息

建立了横向周期荷载、面内均布荷载和温度场作用下,考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型。基于薄板大挠度Karman理论和用Boltzmann叠加原理描述的粘弹性材料本构方程、动力学平衡方程和热粘弹能量原理建立了考虑热传导效应的粘弹性矩形板的热机耦合非线性动力学模型,并用Galerkin方法将该热机耦合非线性动力学模型转化为非线性微分-积分动力系统。研究表明:1)在热传导系数和热膨胀都为0时,该热机耦合非线性动力学模型退化为粘弹性板动力学模型;2)在热传导系数为0而热膨胀不为0时,该热机耦合动力学模型简化为仅考虑热膨胀时的粘弹性板动力学模型;3)当材料的粘性项为0时,即动力学模型中积分项为0时,该热机耦合动力学模型退化为热机耦合弹性板动力学模型。

关键词：粘弹性板热机耦合微分-积分动力系统非线性动力模型

基于夹层理论的地铁隧道防水型单层衬砌叠合结构受力分析

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城市轨道交通研究 2024年第8期27卷 192-199页

作者：温书亿邓一三中铁科学研究院集团有限公司成都610031

[目的]喷涂防水膜可使地铁隧道衬砌中混凝土与防水膜发生复合作用,然而目前还没有关于防水型单层衬砌叠合结构分析的设计指导和参考文献。提出了基于夹层理论确定隧道单层衬砌叠合结构厚度及按照刚度进行弯矩分配的设计方案。[方法]首... 详细信息

[目的]喷涂防水膜可使地铁隧道衬砌中混凝土与防水膜发生复合作用,然而目前还没有关于防水型单层衬砌叠合结构分析的设计指导和参考文献。提出了基于夹层理论确定隧道单层衬砌叠合结构厚度及按照刚度进行弯矩分配的设计方案。[方法]首先进行了等效厚度及弯矩分配理论推导,并选择青岛地铁1号线西镇站进行等效厚度及各层弯矩分配计算,得出理论解析解。为了验证理论的正确性,使用有限元软件Ansys进行了数值仿真分析,对第二层喷射混凝土在不同厚度情况下的等效厚度、弯矩分配情况进行了比较和讨论。最后采用室内试验方法,针对夹喷涂防水叠合结构与不夹防水层的结构进行四点梁对比测试,通过夹层抗弯强度折减比例反算夹层结构的等效厚度。[结果及结论]采用所设计方法可以确定等效厚度及弯矩分配,该方法合理可行。

关键词：地铁隧道防水型单层衬砌夹层理论喷涂防水

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拱脚沉陷对圆拱屈曲性能的影响

武汉大学学报（工学版） 2013年第6期46卷 772-775页

作者：邓一三王燕楠中国中铁西南科学研究院有限公司四川成都610031 西南石油大学机电工程学院四川成都610500

根据弹性中心法,得到由拱脚沉陷引起的两端固支圆拱的附加内力,并通过能量法建立了基于拱脚沉陷的平衡方程和平衡稳定性方程,分析了拱脚沉陷对拱的屈曲性能的影响.研究表明:1)拱脚沉陷将导致拱极限屈曲荷载显著减小;2)不同的深坦度下,... 详细信息

根据弹性中心法,得到由拱脚沉陷引起的两端固支圆拱的附加内力,并通过能量法建立了基于拱脚沉陷的平衡方程和平衡稳定性方程,分析了拱脚沉陷对拱的屈曲性能的影响.研究表明:1)拱脚沉陷将导致拱极限屈曲荷载显著减小;2)不同的深坦度下,拱脚沉陷对拱极限屈曲荷载的影响不同,拱越坦,其影响越明显;3)拱的长细比越小,拱脚沉陷对极限屈曲荷载的影响越明显;4)拱脚沉陷将改变拱屈曲方式的拱型几何参数分界值,拱的对称极值点屈曲的范围将随着拱脚沉陷的增加而扩大.

关键词：拱脚沉陷屈曲荷载屈曲方式能量法

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防水型单层衬砌的叠合面力学性能试验研究

铁道科学与工程学报 2022年第3期19卷 776-783页

作者：邓一三李刚张建伟温书亿中铁科学研究院有限公司四川成都610031 青岛地铁集团有限公司山东青岛266100

防水型单层衬砌由具有双面黏结性能的喷涂防水层和多层喷射混凝土叠合而成。叠合层之间有无错动,将引起结构承载机理的变化,故叠合界面抗错动性能的测定,是定量分析防水型单层衬砌力学性能的前提。由于防水型单层衬砌在喷射混凝土之间... 详细信息

防水型单层衬砌由具有双面黏结性能的喷涂防水层和多层喷射混凝土叠合而成。叠合层之间有无错动,将引起结构承载机理的变化,故叠合界面抗错动性能的测定,是定量分析防水型单层衬砌力学性能的前提。由于防水型单层衬砌在喷射混凝土之间还夹有一层材料力学性能迥异的喷涂防水层,其叠合面力学行为复杂,是研究防水型单层衬砌面临的主要问题。为解决该问题,将防水型单层衬砌的喷涂防水层和接触面处的喷射混凝土共同定义为界面层,通过对界面层的剪压试验和单轴拉伸试验得到界面层的极限强度包络线,并将其作为防水型单层衬砌各叠合层间有无错动的判据,再通过弯曲梁试验,测定界面层两侧喷射混凝土的抗裂强度,进而得到整个叠合衬砌结构的极限强度。通过对青岛地铁试验段防水型单层衬砌进行数值仿真,发现其界面层的正应力和剪应力组合均位于极限强度包络线以内,衬砌可按无错动的整体承载结构进行分析,且衬砌最大拉应力小于喷射混凝土抗裂强度,因此衬砌结构安全。试验段的现场取样测试亦表明,施做的防水型单层衬砌界面层位置过度平滑,无开裂错动,其性能达到了试验所模拟的力学性能,研究的技术路线满足该衬砌在地铁隧道的应用。

关键词：防水型单层衬砌叠合衬砌结构界面层极限强度包络线整体承载结构

基于裂后线性软化模型的钢筋钢纤维混凝土盾构管片应用研究

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现代隧道技术 2021年第1期58卷 148-153页

作者：李德明董占武温书亿邓一三中铁科学研究院有限公司成都610031 青岛地铁集团有限公司青岛266100

通过开口梁三点弯曲试验研究了钢纤维混凝土的裂后塑性行为,选取了裂后线性软化模型作为盾构管片的材料模型,并在内力等效原则下,计算得到了由弹性弯拉残余强度表示的裂后线性软化模型下的塑性轴拉残余强度。通过截面静力平衡方程,引入... 详细信息

通过开口梁三点弯曲试验研究了钢纤维混凝土的裂后塑性行为,选取了裂后线性软化模型作为盾构管片的材料模型,并在内力等效原则下,计算得到了由弹性弯拉残余强度表示的裂后线性软化模型下的塑性轴拉残余强度。通过截面静力平衡方程,引入塑性轴拉残余强度,得到了适用于大、小偏压条件下的钢筋钢纤维混凝土结构正截面承载力计算公式,完善了钢筋钢纤维混凝土管片的正截面承载力计算体系。通过管片全尺寸试验验证了材料模型和正截面计算方法的合理性。

关键词：钢筋钢纤维混凝土裂后线性软化模型弹性弯拉残余强度塑性轴拉残余强度管片全尺寸试验

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拱脚转动对圆拱稳定性的影响研究

重庆交通大学学报（自然科学版） 2015年第1期34卷 22-24,39页

作者：邓一三徐斌王燕楠中国中铁西南科学研究院四川成都610031 西南石油大学机电工程学院四川成都610500

根据能量法,建立基于拱脚转动的平衡方程和平衡稳定性方程,分析了拱脚转动对两端固支圆拱屈曲性能的影响。研究表明:拱脚转动将导致拱的极限屈曲荷载减小,越是深拱,其影响越明显;拱的长细比越小,拱脚转动对极限屈曲荷载的影响越明显;拱... 详细信息

根据能量法,建立基于拱脚转动的平衡方程和平衡稳定性方程,分析了拱脚转动对两端固支圆拱屈曲性能的影响。研究表明:拱脚转动将导致拱的极限屈曲荷载减小,越是深拱,其影响越明显;拱的长细比越小,拱脚转动对极限屈曲荷载的影响越明显;拱脚转动将改变拱屈曲方式的拱型几何参数分界值,反对称的平衡分岔屈曲的范围将随着拱脚转动的增加而扩大。

关键词：桥梁工程拱脚转动屈曲荷载屈曲方式能量法

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钢纤维混凝土管片顶推工况下的力学响应试验

重庆交通大学学报（自然科学版） 2022年第8期41卷 127-133页

作者：邓一三李德明陈代秉中铁科学研究院有限公司四川成都610031

以开口梁三点弯曲试验结果为基础,建立钢纤维混凝土材料本构模型,得到其塑性轴拉强度。选用不同钢纤维掺量和钢筋配置的全尺寸钢纤维混凝土管片进行顶推试验,得到管片在顶推力作用下的破坏过程曲线,对无筋和少筋钢纤维混凝土管片的破坏... 详细信息

以开口梁三点弯曲试验结果为基础,建立钢纤维混凝土材料本构模型,得到其塑性轴拉强度。选用不同钢纤维掺量和钢筋配置的全尺寸钢纤维混凝土管片进行顶推试验,得到管片在顶推力作用下的破坏过程曲线,对无筋和少筋钢纤维混凝土管片的破坏形式、开裂荷载、初裂位置以及裂缝展开路径进行了研究。采用数值仿真模拟了顶推试验所展现的力学响应规律,建立了顶推荷载和管片应力的对应关系,进而以应力达到塑性轴拉强度为开裂判据,对试验得到的顶推控制荷载进行了验证。研究结果表明:无筋和少筋钢纤维混凝土管片均可满足常用施工顶推力往复作用下的承载力要求;在顶推荷载作用下,管片的初始破坏位置均在加载点对侧的拉应力区;钢筋配置方式对顶推荷载作用下的钢纤维混凝土管片抗裂韧性影响显著;无筋钢纤维混凝土管片控制裂缝展开能力较差,应以开裂荷载为其顶推工况的控制荷载。

关键词：隧道工程钢纤维混凝土塑性轴拉强度顶推试验开裂及破坏规律顶推控制荷载

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防水型单层衬砌在青岛地铁硬岩隧道中的应用

城市轨道交通研究 2023年第6期26卷 125-130页

作者：邓一三李金明李祥东赵强温书亿中铁科学研究院有限公司成都610031 青岛市住房和城乡建设局青岛266100 青岛地铁集团有限公司青岛266100

在探讨青岛地铁硬岩隧道既往所用复合式衬砌问题的基础上,提出了防水型单层衬砌的结构形式。通过对该衬砌的技术特点及其在硬岩隧道中应用优势的分析,确定了在青岛地铁工程中使用该型衬砌的合理性。依托青岛地铁硬岩隧道试验段工程,对... 详细信息

在探讨青岛地铁硬岩隧道既往所用复合式衬砌问题的基础上,提出了防水型单层衬砌的结构形式。通过对该衬砌的技术特点及其在硬岩隧道中应用优势的分析,确定了在青岛地铁工程中使用该型衬砌的合理性。依托青岛地铁硬岩隧道试验段工程,对防水型单层衬砌的设计参数、施工工艺、质量控制措施进行了研究,并采用现场试验结果和监测数据进行了验证。结果表明:通过严格控制施工工艺和作业流程,防水型单层衬砌的高强喷射纤维混凝强度和抗裂性均满足硬岩隧道永久支护的要求;衬砌中喷涂防水层的应用,不仅较好解决了喷射混凝土防水抗渗性能差的缺陷,夹层较强的黏结力也使得多层喷射混凝土间能够形成共同承载体系;试验段隧洞内和地面各项监测数据均较为平稳。在硬岩隧道中采用防水型单层衬砌可避免传统复合式衬砌的部分固有缺陷,其力学性能、抗渗性能、夹层黏结强度均可满足地铁隧道的要求。

关键词：地铁硬岩隧道防水型单层衬砌

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