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Experimental investigation on the invert stability of operating railway tunnels with different drainage systems using 3D printing technology

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Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering 2022年第5期14卷 1470-1485页

作者： Linyi Li Junsheng Yang Jinyang Fu Shuying Wang Cong Zhang Maolong Xiang School of Civil Engineering Central South UniversityChangsha410075HunanChina National Engineering Research Center of High-speed Railway Construction Technology Changsha410075China School of Civil Engineering Central South University of Forestry and TechnologyChangsha410004China

In recent years, the invert anomalies of operating railway tunnels in water-rich areas occur frequently,which greatly affect the transportation capacity of the railway lines. Tunnel drainage system is a crucial factor to ensure the invert stability by regulating the external water pressure(EWP). By means of a threedimensional(3D) printing model, this paper experimentally investigates the deformation behavior of the invert for the tunnels with the traditional drainage system(TDS) widely used in China and its optimized drainage system(ODS) with bottom drainage function. Six test groups with a total of 110 test conditions were designed to consider the design factors and environmental factors in engineering practice,including layout of the drainage system, blockage of the drainage system and groundwater level fluctuation. It was found that there are significant differences in the water discharge, EWP and invert stability for the tunnels with the two drainage systems. Even with a dense arrangement of the external blind tubes, TDS was still difficult to eliminate the excessive EWP below the invert, which is the main cause for the invert instability. Blockage of drainage system further increased the invert uplift and aggravated the track irregularity, especially when the blockage degree is more than 50%. However, ODS can prevent these invert anomalies by reasonably controlling the EWP at tunnel bottom. Even when the groundwater level reached 60 m and the blind tubes were fully blocked, the invert stability can still be maintained and the railway track experienced a settlement of only 1.8 mm. Meanwhile, the on-site monitoring under several rainstorms further showed that the average EWP of the invert was controlled within 84 k Pa, while the maximum settlement of the track slab was only 0.92 mm, which also was in good agreement with the results of model test.

关键词： Operating railway tunnels Invert stability Tunnel drainage system Three-dimensional(3D)printing technology Model test

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The biological responses and mechanisms of endothelial cells to magnesium alloy

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Regenerative Biomaterials 2021年第3期8卷 57-69页

作者： Zhe Hou Maolong Xiang Nuoya Chen Xiao Cai Bo Zhang Rifang Luo Li Yang Xiaoyi Ma Lifeng Zhou Fugui He Hongchi Yu Yunbing Wang National Engineering Research Center for Biomaterials Sichuan UniversityChengdu 610064China College of Life Sciences Sichuan UniversityChengdu 610064China The Fourth People’s Hospital of Chengdu Chengdu 610036China Beijing Key Laboratory of Cardiac Drug Device Technology and Evidence Based Medicine Beijing 100021China Institute of Biomedical Engineering West China School of Basic Medical Sciences&Forensic MedicineSichuan UniversityChengdu 610041China

Due to its good biocompatibility and degradability,magnesium alloy(Mg alloy)has shown great promise in cardiovascular stent applications.Rapid stent re-endothelialization is derived from migrated and adhered endothelial cells(ECs),which is an effective way to reduce late thrombosis and inhibit hyperplasia.However,fundamental questions regarding Mg alloy affecting migration and adhesion of ECs are not fully understood.Here,we evaluated the effects of Mg alloy on the ECs proliferation,adhesion and migration.A global gene expression profiling of ECs co-culturing with Mg alloy was conducted,and the adhesion-and migration-related genes were examined.We found that Mg alloy had no adverse effects on ECs viability but significantly affected ECs migration and adhesion.Co-cultured with Mg alloy extract,ECs showed contractive adhesion morphology and decreased motility,which was supported by the down-regulation of adhesion-related genes(Paxillin and Vinculin)and migration-related genes(RAC 1,Rho A and CDC 42).Accordingly,the re-endothelialization of Mg alloy stent was inhibited in vivo.Our results may provide new inspiration for improving the broad application of Mg alloy stents.

关键词： magnesium alloy endothelial cells migration adhesion

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隧道体外排水深埋中心水沟设计参数模型试验研究

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岩石力学与工程学报 2023年第6期42卷 1508-1519页

作者：相懋龙阳军生包德勇李林毅傅金阳中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中铁第四勘察设计院集团有限公司湖北武汉430063 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075

隧道深埋中心水沟可有效减少富水地段仰拱高水压及其导致的隧底结构隆起问题。通过设计融合3D打印技术的隧道模型试验,探究了深埋水沟重要设计参数对隧道排水效能及结构安全性的影响规律,进一步地,给出深埋水沟重要设计参数的合理取值... 详细信息

隧道深埋中心水沟可有效减少富水地段仰拱高水压及其导致的隧底结构隆起问题。通过设计融合3D打印技术的隧道模型试验,探究了深埋水沟重要设计参数对隧道排水效能及结构安全性的影响规律,进一步地,给出深埋水沟重要设计参数的合理取值区间。研究结果表明:深埋水沟管径参数是影响隧道排水量、衬砌外水压力、结构位移的主导因素且存在阶段性影响规律,在0~0.8 m管径工况下,随着管径增长深埋水沟排水量增长明显,衬砌水压分布型式由“扇贝型”分布逐步转变为“桃型”分布,底部结构从整体显著隆起逐步转为轻微沉降状态,0.8~1.6 m管径工况下,随管径增长隧道排水总量、衬砌水压分布、底部结构位移维持基本稳定状态,兼顾其他控制因素,推荐类似工程中管径取值0.6~1.0 m;深埋水沟埋深参数并非是影响排水效能的主导因素,该参数选取时应从方便现场施工、保证排水效果、利于隧底稳定性等方面综合考虑。

关键词：隧道工程铁路隧道体外排水深埋水沟隧底隆起 3D打印技术模型试验

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高铁隧道水压致灾型轨道隆起模型试验与处置对策

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中南大学学报（自然科学版） 2022年第4期53卷 1341-1351页

作者：李林毅阳军生王树英吴剑王子建相懋龙中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中铁西南科学研究院有限公司四川成都611731

暴雨导致的高铁隧道轨隆病害(称“轨隆”)时有发生,严重影响线路行车秩序,为此,系统归纳近年来轨隆案例,统计分析其病害特征及地质与降雨因素,依托典型案例,采用3D打印技术构建其精细化高铁隧道模型及排水设施,开展轨隆病害可视化模拟试... 详细信息

暴雨导致的高铁隧道轨隆病害(称“轨隆”)时有发生,严重影响线路行车秩序,为此,系统归纳近年来轨隆案例,统计分析其病害特征及地质与降雨因素,依托典型案例,采用3D打印技术构建其精细化高铁隧道模型及排水设施,开展轨隆病害可视化模拟试验,探讨隧道排水量、结构外水压力和结构位移的规律;基于轨隆病害特点,提出病害整治流程及不同处置阶段具体方针,并依托病害案例对处置方案进行现场实施与效果评定,验证处置对策的有效性。研究结果表明:现有排水系统难以消除的隧底高水压力是病害的根本原因,而运营期时有发生的堵管问题会进一步加重病害程度,上述2个方面均需引起高度重视。研究成果可为类似病害的处置提供参考。

关键词：高铁隧道水压力轨道隆起模型试验病害处置

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列车动载作用下隧道底部隆起预应力锚索整治失效机制分析

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振动与冲击 2023年第15期42卷 190-198页

作者：相懋龙阳军生李林毅傅金阳王立川李雨哲中南大学土木工程学院长沙410075 高速铁路建造技术国家工程实验室长沙410075 中铁十八局集团有限公司天津300222

以我国西南某铁路YD隧道典型底部隆起案例为依托,通过分析长达8年的现场监测数据,明确了预应力锚索处置后仍存在的隧底围岩变形难以约束、底部隆起病害持续发展的工程问题,进一步结合数值模拟手段,探究了列车振动荷载作用下缓倾层状岩... 详细信息

以我国西南某铁路YD隧道典型底部隆起案例为依托,通过分析长达8年的现场监测数据,明确了预应力锚索处置后仍存在的隧底围岩变形难以约束、底部隆起病害持续发展的工程问题,进一步结合数值模拟手段,探究了列车振动荷载作用下缓倾层状岩体运营铁路隧道底部隆起预应力锚索整治的失效机制。研究结果表明:列车动载作用是导致YD隧道底部预应力锚索整治失效的关键因素;在列车动载作用下,预应力锚索出现了整体滑移现象,导致较大程度的预应力损失,难以有效约束隧底隆起发展,最终使锚索整治失效,可见在该病害整治中不宜采用预应力锚索进行加固;同时随列车速度增加,会进一步加剧预应力锚索整治失效现象,在同类病害整治后的逐级提速过程中应引起高度重视,铁路隧道底部隆起病害不宜采用预应力锚索整治方案。

关键词：铁路隧道缓倾层状岩体底部隆起列车动载预应力锚索失效机制

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一期HybridⅢ型技术治疗存在降主动脉远端破口合并脏器灌注不良的急性Stanford A型主动脉夹层的早期疗效

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中国循环杂志 2022年第3期37卷 270-275页

作者：王湘李刚庄贤勉蒙茂龙张文汤建宇马琼中国医学科学院阜外医院深圳医院心脏大血管外科广东省深圳市518057 中国医学科学院北京协和医学院国家心血管病中心阜外医院心外科

目的:总结一期HybridⅢ型技术治疗存在降主动脉远端破口合并脏器灌注不良的急性Stanford A型主动脉夹层患者的早期疗效。方法:回顾性分析中国医学科学院阜外医院深圳医院心脏大血管外科2020年4月至12月接受一期HybridⅢ型技术[即全主动... 详细信息

目的:总结一期HybridⅢ型技术治疗存在降主动脉远端破口合并脏器灌注不良的急性Stanford A型主动脉夹层患者的早期疗效。方法:回顾性分析中国医学科学院阜外医院深圳医院心脏大血管外科2020年4月至12月接受一期HybridⅢ型技术[即全主动脉弓置换(TAR)+象鼻支架(FET)手术联合胸主动脉腔内修复]治疗的12例合并脏器灌注不良的急性Stanford A型主动脉夹层患者的临床资料及早期随访结果。12例患者中男性10例,平均年龄(41.8±10.0)岁。结果:12例患者均有不同程度的脏器灌注不良,其中肾脏7例,下肢6例,腹腔脏器3例,上肢2例,冠状动脉1例。12例患者均接受了脑脊液压力监测,覆膜支架最远端平T_(8)3例、T_(9)4例、T_(10)5例。术后截瘫1例好转后因消化道出血转外院治疗,剖腹探查后死亡。随访时间(7.7±1.0)个月,期间无院外死亡、脑血管意外、肢体活动功能障碍等事件,CT未见支架内漏或移位。与术前CT血管造影(CTA)结果相比,术后CTA显示,覆膜支架远端水平、膈肌水平及腹腔干水平真腔面积均较术前明显增加。从假腔血栓化的情况看,覆膜支架远端水平12例患者支架覆盖范围内假腔均完全血栓化,而在膈肌水平、腹腔干水平、肾动脉水平,假腔完全血栓化的患者分别有11例、3例及1例。结论:一期HybridⅢ型技术治疗存在降主动脉远端破口合并脏器灌注不良的急性Stanford A型主动脉夹层早期效果较满意。

关键词：主动脉夹层灌注不良杂交降主动脉破口腔内修复

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外膜内翻窦部成形在急性Stanford A型主动脉夹层手术治疗中的应用

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中国循环杂志 2021年第6期36卷 596-600页

作者：蒙茂龙马琼李刚王湘庄贤勉卢平方中国医学科学院阜外医院深圳医院心外科广东省深圳市518000

目的:探讨外膜内翻窦部成形在急性Stanford A型主动脉夹层手术治疗中的应用价值。方法:回顾性分析中国医学科学院阜外医院深圳医院心外科2019年1月至2020年1月50例外膜内翻窦部成形手术治疗的急性Stanford A型主动脉夹层患者的临床资料... 详细信息

目的:探讨外膜内翻窦部成形在急性Stanford A型主动脉夹层手术治疗中的应用价值。方法:回顾性分析中国医学科学院阜外医院深圳医院心外科2019年1月至2020年1月50例外膜内翻窦部成形手术治疗的急性Stanford A型主动脉夹层患者的临床资料。其中男性45例,女性5例;平均年龄(50.4±10.0)岁;合并高血压病48例(96.0%);发病到入院时间平均(0.7±1.3)d,入院到行手术时间平均(2.8±5.4)d,术前血肌酐(104.6±76.8)μmol/L,丙氨酸氨基转移酶(29.9±27.9)U/L,天门冬氨酸氨基转移酶(33.0±43.2)U/L,主动脉窦部直径(40.9±6.1)mm,升主动脉直径(46.1±7.3)mm。结果:体外循环时间平均(187.0±43.9)min;主动脉阻断时间平均(122.0±34.3)min,深低温停循环(选择性脑灌注)时间平均(18.9±4.2)min。术中出血平均(2409.4±1572.1)ml。术中输悬浮红细胞平均(1.3±2.0)U。术后24 h胸液引流平均(355.9±282.7)ml。术后呼吸机辅助通气时间平均(42.7±44.4)h。住院天数平均(25.7±10.6)d。全组患者无院内死亡;二次开胸5例;一过性急性肾功能衰竭3例;一过性截瘫2例;消化道出血、肠梗阻2例;轻度膈肌功能障碍1例。所有患者出院前复查主动脉增强CT,人工血管吻合口血流通畅,均康复出院。结论:外膜内翻窦部成形在Stanford A型主动脉夹层手术治疗中效果明确,合理的选择该手术方式,可取得较满意的疗效。

关键词：主动脉疾病主动脉夹层出血止血根部处理

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改良Bentall手术中应用残余瘤壁根部包裹技术的近期疗效

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中国胸心血管外科临床杂志 2024年第2期31卷 283-287页

作者：蒙茂龙王尧卢平凡李华鹏任荣张文陈枫杰庄贤勉王湘李刚郭宏伟中国医学科学院阜外医院深圳医院血管外科中心广东深圳518057 中国医学科学院北京协和医学院国家心血管病中心阜外医院血管外科中心北京100037

目的评价改良Bentall手术中应用残余瘤壁根部包裹技术的近期疗效。方法回顾性分析2021年3月—2022年3月于中国医学科学院阜外医院深圳医院行改良Bentall手术患者的临床资料。所有患者加用残余瘤壁袖状包裹根部,以预防、减少术中和术后... 详细信息

目的评价改良Bentall手术中应用残余瘤壁根部包裹技术的近期疗效。方法回顾性分析2021年3月—2022年3月于中国医学科学院阜外医院深圳医院行改良Bentall手术患者的临床资料。所有患者加用残余瘤壁袖状包裹根部,以预防、减少术中和术后出血、渗血。收集该技术的手术结果,包括体外循环时间、主动脉阻断时间、机械通气时间、住ICU时间、术后住院时间、术后第1 d胸腔引流量、左心室射血分数、左心室舒张末期内径及随访结果。结果纳入14例患者,其中男12例(85.71%)、女2例(14.29%),年龄(55.33±10.57)岁。无围术期死亡,体外循环时间(147.90±21.29)min,主动脉阻断时间(115.70±15.23)min,呼吸机辅助时间(19.42±8.98)h,住ICU时间(99.08±49.42)h,术后住院时间(16.33±2.74)d,术后第1 d胸腔引流量(333.33±91.98)mL,只有2例患者需要输血(分别为4.5 U、2 U)。随访(6.17±3.69)个月,无死亡,无主动脉及主动脉瓣相关并发症。术后出院前左心室舒张末期内径较术前明显缩小(P<0.001);术后半年左心室舒张末期内径较术后出院前明显缩小(P<0.001)。术后出院前射血分数较术前有轻微下降,但差异无统计学意义(P=0.219);术后半年左心室射血分数与术前差异无统计学意义(P=1.000)。结论改良Bentall手术应用残余瘤壁袖状包裹技术安全、有效,近期结果良好,可有效预防和减少根部渗血和小的出血。

关键词：外科手术止血改良Bentall手术

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