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变截面十字交叉隧道施工位移应力特征研究及支护优化

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太原理工大学学报 2024年

作者：马嘉辉赵建强彭纪伟武仁杰王潇璇郭育霞太原理工大学矿业工程学院中铁十二局集团第三工程有限公司

为揭示变截面十字交叉隧道施工变形受力特征，建立三维数值模型，考虑喷射混凝土初期支护硬化特性，分析不同开挖阶段隧道位移及应力演化情况，提出初期支护优化措施。结果表明：拱顶最大沉降及拱底最大隆起均位于距交叉几何中心0.5 m... 详细信息

为揭示变截面十字交叉隧道施工变形受力特征，建立三维数值模型，考虑喷射混凝土初期支护硬化特性，分析不同开挖阶段隧道位移及应力演化情况，提出初期支护优化措施。结果表明：拱顶最大沉降及拱底最大隆起均位于距交叉几何中心0.5 m处，最大水平位移位于距中心4.5 m的大断面主洞边墙处；小断面前支洞开挖，围岩位移增量不明显，随后小断面左右支洞开挖，位移突变明显；围岩及初期支护在主洞与支洞相交处应力集中明显，左右支洞开挖后，交叉区附近塑性区范围、应力拱边界急剧扩大；加厚初期支护有效控制了交叉区围岩变形，控制效果随加固范围扩大呈先增大后逐渐趋于稳定，综合考虑选择交叉区外拓0.71倍洞跨为最佳加固范围。研究成果可为类似隧道工程的安全快速施工及围岩稳定性控制提供指导。

关键词：十字交叉隧道变截面数值模拟围岩稳定性支护优化

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基于钻屑量界限方程的冲击危险性判定新方法

矿业安全与环保 2024年第1期51卷 86-91页

作者：杜才溢张玉江孟鑫李杰孔凯杜晓峰王博郭育霞刘辉太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 山东能源集团博士后科研工作站山东济南250014 陕西永明煤矿有限公司陕西延安717300 矿山岩层控制及灾害防控山西省重点实验室山西太原030024 山东东山古城煤矿有限公司山东济宁272100

为提高钻屑法判定冲击危险性的精度,基于钻屑法原理及评价指标,对实际钻屑量数据进行拟合,提出一种基于钻屑量界限方程的冲击危险性判定方法(以下简称“钻屑量界限方程方法”):利用实际钻屑量自回归判定冲击危险性,将钻屑法判定冲击危... 详细信息

为提高钻屑法判定冲击危险性的精度,基于钻屑法原理及评价指标,对实际钻屑量数据进行拟合,提出一种基于钻屑量界限方程的冲击危险性判定方法(以下简称“钻屑量界限方程方法”):利用实际钻屑量自回归判定冲击危险性,将钻屑法判定冲击危险性分区细化为冲击危险区、潜在冲击危险区和无冲击危险区。以古城煤矿3208工作面运输巷为工程背景进行了应用,结果表明:钻屑量界限方程方法与现场动力效应及微震监测指标判定结果相符,可有效提高钻屑法判定冲击危险性的精度,减少误判。

关键词：钻屑法钻屑量冲击地压冲击危险性钻屑指标临界值判定方法

早期受载对矸石胶结充填体力学特性及损伤破坏的影响

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岩石力学与工程学报 2022年第4期41卷 775-784页

作者：冯国瑞解文硕郭育霞郭军冉洪宇赵永辉太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 山西省绿色矿山工程技术研究中心山西太原030024

为研究早期受载对矸石胶结充填体后期力学特性的影响,将养护7 d的试样进行4种应力水平加载,并持载28 d后,卸载进行单轴压缩试验,监测持载过程中充填体中超声波波速变化及单轴压缩过程中声发射响应特征,采用扫描电镜观测试样微观形貌。... 详细信息

为研究早期受载对矸石胶结充填体后期力学特性的影响,将养护7 d的试样进行4种应力水平加载,并持载28 d后,卸载进行单轴压缩试验,监测持载过程中充填体中超声波波速变化及单轴压缩过程中声发射响应特征,采用扫描电镜观测试样微观形貌。结果表明:早期受载对充填体力学特性影响显著,当早期承受应力水平小于80%时,荷载对矸石胶结充填体抗压强度和弹性模量均具有明显的强化效应,随着早期应力水平的增大,横向应变及泊松比整体呈指数型增长趋势,试样破坏形式由剪切破坏逐渐转变为劈裂破坏。持载过程中超声波波速呈明显的阶段性特征,早期承受高应力水平的充填体在单轴压缩过程中声发射活跃程度下降。早期荷载作用促进水泥水化反应,有助于充填体强度的提高。根据试验结果建立早期受载矸石胶结充填体在单轴压缩过程中的损伤演化模型,可以为充填体在结构充填中的设计提供依据。

关键词：采矿工程矸石胶结充填体早期受载力学特性破坏特征超声波声发射微观机制

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电化学除氯后钢筋混凝土桥墩的抗震性能

中国公路学报 2011年第6期24卷 72-79页

作者：郭育霞贡金鑫大连理工大学土木工程学院辽宁大连116024 太原理工大学矿业工程学院山西太原030024

针对电化学除氯后钢筋与混凝土之间的粘结退化可能引起结构构件抗震性能劣化的状况,通过低周反复荷载试验,对混凝土桥墩电化学除氯处理后的抗震性能进行试验研究,分析试验构件的破坏特征、滞回曲线、耗能、骨架曲线和刚度退化的变化情... 详细信息

针对电化学除氯后钢筋与混凝土之间的粘结退化可能引起结构构件抗震性能劣化的状况,通过低周反复荷载试验,对混凝土桥墩电化学除氯处理后的抗震性能进行试验研究,分析试验构件的破坏特征、滞回曲线、耗能、骨架曲线和刚度退化的变化情况。研究结果表明:钢筋混凝土桥墩经电化学处理后,在反复荷载作用下,其破坏形式可能由弯曲破坏转化为弯曲-粘结破坏,滞回曲线由丰满变得干瘪,耗能能力降低,峰值后试件的承载力下降,刚度降低;在利用电化学除氯的优势延长钢筋混凝土结构使用寿命的同时,需要最大限度地降低电化学除氯带来的不利作用。

关键词：桥梁工程钢筋混凝土桥墩低周反复荷载试验电化学除氯抗震性能

不同尺寸矸石胶结充填体单轴压缩损伤破坏研究

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矿业研究与开发 2022年第3期42卷 34-39页

作者：解文硕赵永辉郭育霞冉洪宇太原理工大学矿业工程学院山西太原030024 山西省绿色矿山工程技术研究中心山西太原030024

为研究不同尺寸矸石胶结充填体在受压过程中的损伤破坏特征,分别制备了边长为50 mm、70 mm、100 mm和150 mm的立方体试件,并对试件进行单轴压缩试验,监测加载过程中试件的声发射能量变化;采用扫描电镜观测充填体的微观形貌,分析矸石胶... 详细信息

为研究不同尺寸矸石胶结充填体在受压过程中的损伤破坏特征,分别制备了边长为50 mm、70 mm、100 mm和150 mm的立方体试件,并对试件进行单轴压缩试验,监测加载过程中试件的声发射能量变化;采用扫描电镜观测充填体的微观形貌,分析矸石胶结充填体的损伤演化规律。结果表明:随着试件尺寸的增大,其抗压强度呈现出先增大后减小的规律,边长为100 mm的试件抗压强度最大;试件的破坏形式随尺寸的增大由劈裂破坏逐渐变为X状共轭剪切破坏;单轴压缩过程中试件的声发射能量变化可以分为4个阶段,与应力应变曲线有较好的对应关系,在峰值应变附近试件的声发射能量会发生激增,可以作为试件破坏的预兆,在峰后破坏阶段,不同尺寸试件的声发射能量变化较大。

关键词：矸石胶结充填体试件尺寸破坏形式声发射能量微观形貌

盐环境中冻融循环对钢筋与混凝土粘结性能影响

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大连理工大学学报 2005年第3期45卷 405-409页

作者：贡金鑫何世钦郭育霞大连理工大学土木水利学院辽宁大连116024

通过对盐水环境中经历了0、5、15、25次冻融循环的钢筋混凝土梁式试件的粘结性能试验,研究了冻融循环对钢筋与混凝土粘结性能的影响.结果表明,随冻融循环次数的增加,钢筋与混凝土的粘结强度降低;当冻融次数少于15次时,钢筋极限粘结荷载... 详细信息

通过对盐水环境中经历了0、5、15、25次冻融循环的钢筋混凝土梁式试件的粘结性能试验,研究了冻融循环对钢筋与混凝土粘结性能的影响.结果表明,随冻融循环次数的增加,钢筋与混凝土的粘结强度降低;当冻融次数少于15次时,钢筋极限粘结荷载时的滑移变化不大,而冻融次数多于15次时滑移变化明显增大.所以,对于盐环境中经受冻融循环作用的钢筋混凝土结构,加强其耐久性设计非常重要.

关键词：钢筋混凝土冻融循环粘结性能盐环境极限粘结荷载

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电化学除氯后混凝土性能试验研究

大连理工大学学报 2008年第6期48卷 863-868页

作者：郭育霞贡金鑫尤志国大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

电化学除氯是短期内有效去除遭受氯盐污染的混凝土中氯离子的技术,可增强结构耐久性并提高使用寿命,但电化学除氯后混凝土性能会发生变化.对电化学除氯后混凝土的性能进行了试验研究,内容包括除氯对混凝土抗压强度、钢筋与混凝土的粘结... 详细信息

电化学除氯是短期内有效去除遭受氯盐污染的混凝土中氯离子的技术,可增强结构耐久性并提高使用寿命,但电化学除氯后混凝土性能会发生变化.对电化学除氯后混凝土的性能进行了试验研究,内容包括除氯对混凝土抗压强度、钢筋与混凝土的粘结强度、混凝土渗透性和混凝土中剩余氯离子含量的影响.结果表明:在本试验所控制的除氯参数下,除氯对混凝土的抗压强度有一定影响,混凝土的密实性和抗氯离子渗透性能有所提高,钢筋与混凝土的粘结强度随电流密度和电量有不同程度的降低.

关键词：混凝土电化学除氯力学性能耐久性

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石粉掺量对混凝土力学性能及耐久性的影响

建筑材料学报 2009年第3期12卷 266-271页

作者：郭育霞贡金鑫李晶大连理工大学海岸和近海工程国家重点实验室辽宁大连116024

通过研究外掺和内掺不同质量分数的石粉对混凝土工作性能、强度、弹性模量、干缩、渗透系数和抗冻性能的影响,确定了石粉的最佳掺量及掺入方式,并对其进行了机理分析.结果表明,当混凝土中外掺15%～20%（质量分数）石粉时,混凝土的力学... 详细信息

通过研究外掺和内掺不同质量分数的石粉对混凝土工作性能、强度、弹性模量、干缩、渗透系数和抗冻性能的影响,确定了石粉的最佳掺量及掺入方式,并对其进行了机理分析.结果表明,当混凝土中外掺15%～20%（质量分数）石粉时,混凝土的力学性能及耐久性最好.

关键词：石灰石粉混凝土力学性能耐久性

盐水条件下不同混凝土中钢筋的快速腐蚀行为的研究

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腐蚀科学与防护技术 2007年第3期19卷 218-220页

作者：郭育霞贡金鑫大连理工大学海岸与近海工程国家重点试验室大连116085

通过盐水条件下钢筋的快速腐蚀试验,研究了钢筋在不同水灰比、不同掺料合料掺量以及掺入R I—IC2型阻锈剂情况下钢筋的锈蚀行为.结果表明,水灰比是影响钢筋腐蚀的重要因素之一,相同条件下水灰比越大,钢筋锈蚀越严重;掺入粉煤灰和硅粉后... 详细信息

通过盐水条件下钢筋的快速腐蚀试验,研究了钢筋在不同水灰比、不同掺料合料掺量以及掺入R I—IC2型阻锈剂情况下钢筋的锈蚀行为.结果表明,水灰比是影响钢筋腐蚀的重要因素之一,相同条件下水灰比越大,钢筋锈蚀越严重;掺入粉煤灰和硅粉后,可有效降低钢筋的腐蚀率;R I—IC2型阻锈剂有良好的阻锈效果,相同掺量下,水灰比越大,其阻锈效果越明显.

关键词：钢筋锈蚀水灰比掺和料阻锈剂