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Time-dependent longitudinal responses of a shield tunnel induced by surcharge load:Theoretical prediction and analysis

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Underground Space 2024年第1期14卷 219-238页

作者： fayun liang Zhuwei Jiang Qiang Yuan Lin Li Rulu Wang Department of Geotechnical Engineering Tongji UniversityShanghai 200092China School of Highway Chang’an UniversityXi’an 710064China Shanghai Shentong Metro Group Limited Maintenance Center Shanghai 20070China

The surcharge load at the ground surface inevitably breaks the original equilibrium state between the underneath tunnel and the surrounding soil,which will impact the service performance of a subway *** paper presents a novel semi-analytical approach for assessing the time-dependent,longitudinal responses of a subway tunnel in soft soil strata induced by the surcharge *** solution is developed based on the framework of the classical"two-stage method"but innovatively incorporates the effects of ground stratification,the consolidation process,and the longitudinal stiffness reduction of the ***’s poroelastic theory in conjunction with the Laplace-Fourier transform technique is selected to model the deformation of the stratified ground,while the Timoshenko beam on a Pasternak foundation is employed to model the mechanical responses of the *** proposed semi-analytical solution is validated not only by comparison with benchmark solutions and a finite element model,but also by predicting a well-documented field *** analyses are conducted to investigate the effects of the elastic modulus and the permeability coefficient of the stratified ground on the longitudinal responses of the *** is expected that the proposed solution can serve as a useful tool for evaluating the effects of the surcharge load on the longitudinal responses of a subway tunnel.

关键词： Time-dependent Longitudinal responses Stratified ground Subway tunnels Ground surface surcharge Consolidation

Investigation on the seismic response of nuclear power stations with a pile-raft foundation using centrifuge tests

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Earthquake Engineering and Engineering Vibration 2022年第3期21卷 753-768页

作者： Li Zhongcheng Yang Yang Gong Weiming Yi Pik Cheng Dai Guoliang liang fayun State Key Laboratory of Nuclear Power Safety Monitoring Technology and Equipment China General Nuclear Power CorporationShenzhen 518029China Key Laboratory of Concrete and Prestressed Concrete Structures of Ministry of Education Southeast UniversityNanjing 211189China Department of Civil Environmental and Geomatic EngineeringUniversity College LondonLondonUK Department of Geotechnical Engineering Tongji UniversityShanghai 200092China

Research to reliably predict the seismic response of nuclear power stations with a pile-raft foundation is needed to meet the high safety requirements of nuclear power *** this study,a scaled superstructure with a 4×3 pile-raft foundation,which is constructed in Shanxi kaolin clay,is ***,the characteristics of seismic response for nuclear power stations with a pile-raft foundation are analyzed using dynamic centrifuge *** particular,multiple earthquake motions with different magnitudes and frequency properties are utilized to map the relationship between structural response and properties of earthquake *** results show that the seismic response of the soil,raft,and structure are significantly affected by the natural frequency and magnitude of the earthquake *** soil surface acceleration is lower than the raft *** results provide a reliable reference to better understand the seismic response of nuclear power stations.

关键词： dynamic centrifuge test seismic response pile-raft foundation nuclear power station soil-structure interaction

Probabilistic Quantile Regression-Based Scour Estimation Considering Foundation Widths and Flood Conditions

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Journal of Harbin Institute of Technology(New Series) 2021年第1期28卷 30-41页

作者： Chen Wang fayun liang Jingru Li Department of Geotechnical Engineering Tongji UniversityShanghai 200092China Department of Mathematics Tongji UniversityShanghai 200092China

Scour has been widely accepted as a key reason for bridge *** are susceptible and sensitive to the scour phenomenon,which describes the loss of riverbed sediments around the bridge supports because of *** carrying capacity of a deep-water foundation is influenced by the formation of a scour hole,which means that a severe scour can lead to a bridge failure without *** of the current scour predictions are based on deterministic models,while other loads at bridges are usually provided as probabilistic *** integrate scour factors with other loads in bridge design and research,a quantile regression model was utilized to estimate scour *** data and experimental data from previous studies were collected to build the ***,scour estimations using the HEC-18 equation and the proposed method were *** using the“CCC(Calculate,Confirm,and Check)”procedure,the probabilistic concept could be used to calculate various scour depths with the targeted likelihood according to a specified chance of bridge *** study shows that with a sufficiently large and continuously updated database,the proposed model could present reasonable results and provide guidance for scour mitigation.

关键词： bridge scour scour estimation quantile regression probabilistic model deterministic models

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深水桥墩地震响应离心振动台试验及数值模拟

建筑结构学报 2023年第7期44卷 93-104页

作者：梁发云袁周驰梁轩同济大学土木工程学院上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

为研究地震作用下深水桥墩的动力特性及动水压力分布规律,分别针对圆形截面桥墩和矩形截面桥墩开展了不同水深条件的离心振动台模型试验。将桥梁上部结构简化为质量块,桥墩固定在层状剪切箱底部,同时设计了侧限挡板,使得在激振过程中,... 详细信息

为研究地震作用下深水桥墩的动力特性及动水压力分布规律,分别针对圆形截面桥墩和矩形截面桥墩开展了不同水深条件的离心振动台模型试验。将桥梁上部结构简化为质量块,桥墩固定在层状剪切箱底部,同时设计了侧限挡板,使得在激振过程中,只有桥墩底部发生相对运动,而水体保持相对静止。采用白噪声和4条具有不同频谱成分的地震波进行激振,并在此基础上开展数值模拟,验证动水附加质量方法是否适用于深水桥墩的动力响应分析。研究表明:水深增大后桥墩的模态频率明显减小,而桥墩模态阻尼略微增大;动水压力对桥墩地震响应的影响规律与地震波频率分布特征和深水环境下桥墩模态频率相关;试验测得的动水压力和桥墩表面的加速度呈现高度线性相关,且基本与荷载频率和桥墩的运动形式无关;试验与数值分析结果表明,动水附加质量方法能够较好地模拟地震引起的动水效应。

关键词：深水桥梁离心振动台试验动水压力数值模拟附加质量方法地震响应

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上覆粗砂层河床群桩基础冲刷特性试验

同济大学学报（自然科学版） 2017年第7期45卷 978-984页

作者：梁发云彭君王琛同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

采用波流水槽试验,针对上覆粗砂层双层砂土进行局部冲刷机理研究,并与中国和美国规范的局部冲刷深度计算方法对比分析.试验研究表明:由于上覆粗砂层的存在,冲刷前期进展缓慢,后期主要为细砂层冲刷,发展较快;而上覆粗砂层对下卧细砂层冲... 详细信息

采用波流水槽试验,针对上覆粗砂层双层砂土进行局部冲刷机理研究,并与中国和美国规范的局部冲刷深度计算方法对比分析.试验研究表明:由于上覆粗砂层的存在,冲刷前期进展缓慢,后期主要为细砂层冲刷,发展较快;而上覆粗砂层对下卧细砂层冲刷起到抑制作用,粗砂层越厚,抑制效果越明显;中美规范对于上粗下细双层砂土局部冲刷深度计算结果偏大,应进行适当折减,以更为合理地反映粗砂层对细砂层冲刷的影响.

关键词：波流水槽砂性土冲刷深度规范对比

基于实测记录的土层地震反应分析程序对比研究

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地震工程与工程振动 2020年第3期40卷 148-157页

作者：张泽旺梁发云梁轩同济大学地下建筑与工程系上海200092

DEEPSOIL和SOILQUAKE是两种典型的土层地震反应分析程序,已有研究表明,我国学者新近开发的SOILQUAKE程序更适用于模拟深厚软土场地的非线性反应,但对于该程序的验证分析,大多是通过与其他一维土层分析程序或基于单一场地的实测记录进行... 详细信息

DEEPSOIL和SOILQUAKE是两种典型的土层地震反应分析程序,已有研究表明,我国学者新近开发的SOILQUAKE程序更适用于模拟深厚软土场地的非线性反应,但对于该程序的验证分析,大多是通过与其他一维土层分析程序或基于单一场地的实测记录进行对比验证,尚有待通过不同类型场地的实测记录进行验证并进一步分析程序的可靠性。本文选取日本KiK-net台网中包含Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ类场地的多个台站地层参数及实测地震波记录,通过SOILQUAKE和DEEPSOIL建模计算,从土层放大效应及地表反应谱特征等方面进行对比分析。结果表明:(1)SOILQUAKE在Ⅱ、Ⅲ类场地情况下能够较好地预测土层响应,但在Ⅳ类场地上地震烈度达到7度之后,地表PGA计算结果比实测记录有所偏小,但误差仍在可接受范围内;而DEEPSOIL的计算值则在各类场地中均明显偏小,与实测记录的偏差随着场地特征周期及地震强度增加而增大。(2)场地土的层数较多且各层土性差异较大时,两种程序计算与实测记录的偏差比土层简单时明显增大。(3)需要注意的是,SOILQUAKE对放大效应预测足够时,有时伴随着地震反应谱“左移”的问题,该现象在各类场地中均有所存在,且在存在“左移”的案例中,现象随着场地特征周期和地震动强度的增加表现得更显著。

关键词：土层反应分析实测记录 SOILQUAKE DEEPSOIL 卓越周期

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框架逆作深基坑变形特性离心模型试验

同济大学学报（自然科学版） 2014年第5期42卷 683-688页

作者：柏挺李镜培梁发云同济大学土木工程学院上海200092 广西壮族自治区住房和城乡建设厅广西南宁530028 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092

以某超大型深基坑工程为背景,通过离心模型试验比较了新型框架逆作法与传统逆作法的施工方案基坑变形控制的效果；基于试验结果,研究了地表最大沉降与围护结构最大侧移之间的关系,以及地表沉降大小和影响范围.试验结果显示：框架逆作基... 详细信息

以某超大型深基坑工程为背景,通过离心模型试验比较了新型框架逆作法与传统逆作法的施工方案基坑变形控制的效果；基于试验结果,研究了地表最大沉降与围护结构最大侧移之间的关系,以及地表沉降大小和影响范围.试验结果显示：框架逆作基坑地表最大沉降基本为围护墙最大侧移的0.35～0.70倍,而无支撑暴露时间对二者比值的大小有一定影响；基于实测总结的国内外多种经验地表沉降预测方法并未能很好地预测试验结果；框架逆作法与传统逆作法施工方案基坑变形控制的效果大致相当,框架逆作法方案可以达到有效控制基坑变形的目的,该结论对于框架逆作法在实际工程中的推广应用具有重要参考价值.

关键词：基坑工程框架逆作法变形特性离心模型试验

抗拔桩荷载传递特性的积分方程解法及参数分析

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同济大学学报（自然科学版） 2013年第7期41卷 977-983页

作者：梁发云宋陈海兵同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院上海200092

针对抗拔桩的受力特点,在弹性虚拟桩模型应变协调的基础上,引入桩端受力为零的假定条件,形成第二类Fredholm积分方程组,采用最小二乘法进行求解.通过编制程序求解基本方程,得到桩身轴力、桩侧剪力和桩身位移等分布特性,与相关文献的对... 详细信息

针对抗拔桩的受力特点,在弹性虚拟桩模型应变协调的基础上,引入桩端受力为零的假定条件,形成第二类Fredholm积分方程组,采用最小二乘法进行求解.通过编制程序求解基本方程,得到桩身轴力、桩侧剪力和桩身位移等分布特性,与相关文献的对比表明了该解法的正确性.重点分析了影响抗拔桩荷载传递特性的主要因素,如桩身刚度、桩长细比和地基土泊松比等参数.计算结果表明,桩身刚度和桩长细比对抗拔桩荷载传递特性具有显著的影响.该解法在理论上较为严密,具有工程应用价值.

关键词：抗拔单桩虚拟桩模型积分方程最小二乘法参数分析

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立体图像视频格式及其转换技术研究

仪器仪表学报 2005年第12期26卷 1233-1237,1247页

作者：梁发云邓善熙杨永跃合肥工业大学仪器科学与光电工程学院合肥230009

在视差原理的基础上,结合双目立体视觉几何模型,得出裸眼立体显示的光路分布特点,并在此基础上研制成功立体显示器样机。对立体视图的映射关系做了详细解析,提出了合适的立体图像视频格式及其转换算法,实验结果表明研究方法和结论正确。

关键词：立体对图像视差视频立体显示