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隧道开挖引起水平向位移被动桩的简化计算方法

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土木与环境工程学报（中英文） 2021年第2期43卷 10-18页

作者：冯国辉窦炳珺张高锋丁士龙徐长节浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心杭州310058 浙江省大成建设集团有限公司杭州310012 浙江杭海城际铁路有限公司浙江嘉兴310020 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江西省地下空间技术开发工程研究中心南昌330013

目前,大部分盾构隧道开挖对邻近桩基影响的理论研究是将被动桩简化成单参数的Winkler地基模型和双参数的Pasternak地基模型,较少考虑计算精度更高的三参数Kerr地基模型。基于Kerr地基模型建立被动桩的水平挠度控制方程,结合盾构隧道开... 详细信息

目前,大部分盾构隧道开挖对邻近桩基影响的理论研究是将被动桩简化成单参数的Winkler地基模型和双参数的Pasternak地基模型,较少考虑计算精度更高的三参数Kerr地基模型。基于Kerr地基模型建立被动桩的水平挠度控制方程,结合盾构隧道开挖施加的水平附加应力,利用差分法计算得到盾构开挖对邻近桩基的数学矩阵解析表达式,进而得到被动桩的水平变形位移半解析解。两个工程实例表明,Kerr地基模型比Winkler、Pasternak地基模型的计算结果与实测数据更接近。参数分析表明:随着隧道直径的增大,被动桩水平位移会增加;增大桩基的直径,被动桩水平位移会减小;对于桩底以下隧道开挖情况,增大桩基与盾构开挖的水平距离和竖向净距,被动桩水平位移均会减小。

关键词：盾构开挖地基模型桩基变形有限差分法

考虑挡墙变位模式的有限土体主动土压力试验研究

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铁道科学与工程学报 2019年第5期16卷 1178-1185页

作者：方焘孙书翰徐长节王海龙杨锐锐王宁华东交通大学江西省岩土工程基础设施安全与控制重点试验室江西南昌330013 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 南昌市政公用集团江西南昌330000

经典土压力理论中假定墙背后土体为半无限空间,墙后土体宽度减小至一定宽度时就不再适用。为研究有限宽度土体情况下的土压力分布特性,设计有限土体自动控制模型试验装置,采用福建标准砂,在测试砂土的物理力学特性和标定土压力量测元器... 详细信息

经典土压力理论中假定墙背后土体为半无限空间,墙后土体宽度减小至一定宽度时就不再适用。为研究有限宽度土体情况下的土压力分布特性,设计有限土体自动控制模型试验装置,采用福建标准砂,在测试砂土的物理力学特性和标定土压力量测元器件基础上,开展挡土墙绕墙趾及墙顶转动、平动等3种变位模式下的有限土体主动土压力分布特性模型试验研究;同时,运用极限平衡法计算得到各组试验主动土压力合力,与模型试验开展对比分析。试验结果表明:各填土宽度砂土主动土压力试验的破裂面均为直线,当宽度减小到一定值时,土体破裂棱体均由三角形变为梯形;随着填土宽度的减小,墙后土压力合力也随之减小;3种不同变位模式下土压力分布规律不同;极限平衡法计算结果与试验结果存在一定差异,最大相差6.1%。

关键词：有限土体模型试验主动土压力变位模式极限平衡法

PDC和ADH基因家族成员在杨梅果实成熟和包装处理期间的表达及其与乙醛和乙醇积累的关系

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果树学报 2022年第10期39卷 1784-1797页

作者：黄小榕薛蕾张泽煌朱长青林旗华徐昌杰浙江大学农业与生物技术学院园艺系杭州310058 福建省农业科学院果树研究所福州350013

【目的】探究PDC和ADH基因家族成员在杨梅果实成熟和包装处理期间的表达模式,分析其与乙醛和乙醇积累的关系。【方法】对杨梅PDC和ADH基因家族进行生物信息学分析;利用RT-qPCR探究MrPDCs和MrADHs在12个杨梅品种果实成熟期间及主栽品种... 详细信息

【目的】探究PDC和ADH基因家族成员在杨梅果实成熟和包装处理期间的表达模式,分析其与乙醛和乙醇积累的关系。【方法】对杨梅PDC和ADH基因家族进行生物信息学分析;利用RT-qPCR探究MrPDCs和MrADHs在12个杨梅品种果实成熟期间及主栽品种荸荠和东魁成熟果实包装处理期间的表达情况;应用气相色谱法测定乙醛和乙醇含量;分析MrPDCs和MrADHs基因表达与乙醛和乙醇积累的关系。【结果】从杨梅基因组共鉴定出8个MrPDC和22个MrADH基因家族成员,其中MrPDC1、MrPDC2、MrADH1、MrADH2和MrADH3在转录组中的表达量较高。果实成熟期间MrPDCs和MrADHs的表达模式在品种间差异较大,总体而言,MrPDC1、MrADH1和MrADH3的表达量随果实成熟不断上升,MrPDC2和MrADH2的表达量在绿果期最高。乙醛含量在果实成熟期间变化幅度以及品种间差异较小;在多数品种上,乙醇在果实成熟期加快积累,其中特早梅成熟果实中乙醇含量比转色期高12.37倍;品种间乙醇含量差异也在成熟期加大,最大差异达15.19倍;乙醛和乙醇含量与MrPDCs表达量的相关性不显著,而与MrADH1和MrADH3表达量呈极显著正相关。就不同包装对果实乙醛和乙醇的积累开展了研究,发现与普通包装和单果包装相比,减压包装导致果实贮运期间异味加重、乙醛和乙醇大量积累,其中荸荠杨梅乙醛含量在10 d内增加3.73倍,乙醇含量在6 d内增加1.86倍,东魁杨梅的乙醛和乙醇含量均在4 d内分别增加2.29倍和1.89倍;与此同时,MrPDC1、MrPDC2、MrADH1和MrADH3表达量显著升高,与乙醛和乙醇含量上升呈现显著相关性。【结论】杨梅果实成熟期间MrADH1和MrADH3表达增强,乙醛和乙醇积累,减压包装处理诱导了MrPDC1、MrPDC2、MrADH1和MrADH3表达,导致乙醛和乙醇过度积累以及果实异味产生。

关键词：杨梅果实成熟减压包装乙醛乙醇 PDC ADH

考虑土拱效应的超大断面隧道上覆土影响因素分析

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铁道建筑 2024年第6期64卷 119-122页

作者：彭博喻义天徐松徐长节郑凤曲丁海滨黄杰江西省交通投资集团有限责任公司项目建设管理公司南昌330052 华东交通大学土木建筑学院南昌330013 浙江交工集团股份有限公司杭州310051

超大断面隧道上覆荷载是隧道支护结构设计的关键参数。依托某超大断面隧道工程,建立数值模型分析不同覆土厚度与洞径之比下土层黏聚力、内摩擦角和剪胀角对隧道上覆土竖向应力的影响。结果表明:随着覆土厚度与洞径之比增加,土拱效应逐... 详细信息

超大断面隧道上覆荷载是隧道支护结构设计的关键参数。依托某超大断面隧道工程,建立数值模型分析不同覆土厚度与洞径之比下土层黏聚力、内摩擦角和剪胀角对隧道上覆土竖向应力的影响。结果表明:随着覆土厚度与洞径之比增加,土拱效应逐渐显现;各地层参数对隧道上覆土竖向应力的影响程度由大到小依次为内摩擦角、黏聚力、剪胀角。

关键词：超大断面隧道土拱效应数值模拟松动土压力内摩擦角

基于应变梯度非局部Biot理论的饱和土地基动力特性研究

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地震工程学报 2024年第2期46卷 325-334页

作者：黄志刚徐志华丁海滨童立红徐长节雷祖祥江西交通工程集团有限公司江西南昌330028 江西省桥梁智能养护工程技术研究中心江西南昌330028 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室江西南昌330013 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江西南昌330013

为探究孔隙尺寸效应(非局部参数表征)和介质局部非均匀效应(尺寸因子表征)对饱和土地基动力响应的影响,基于应变梯度非局部Biot理论,采用无网格法编制循环荷载下饱和土地基动力响应计算程序,验证无网格法程序的正确性。结果表明,尺寸因... 详细信息

为探究孔隙尺寸效应(非局部参数表征)和介质局部非均匀效应(尺寸因子表征)对饱和土地基动力响应的影响,基于应变梯度非局部Biot理论,采用无网格法编制循环荷载下饱和土地基动力响应计算程序,验证无网格法程序的正确性。结果表明,尺寸因子为定值时,随着非局部参数的增加,观测点位移及孔压起始响应的时间有所延迟;而非局部参数为定值时,随尺寸因子的增加,观测点位移及孔压起始响应时间有所提前;说明考虑孔隙尺寸效应会减小系统的宏观模量,而考虑土体结构的非均匀效应则会增加系统的宏观模量。研究提出采用无网格法求解饱和土动力问题的方法和思路,可为今后研究饱和土动力学问题的研究提供借鉴。

关键词：应变梯度非局部Biot理论无网格法饱和土地基动力特性

基于Kerr地基模型单井降水邻近管线变形计算方法

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考虑剪切变形下盾构隧道引起上覆管线变形分析

哈尔滨工业大学学报 2023年第11期55卷 107-114页

作者：管凌霄徐长节可文海冯国辉夏雪勤孙洋轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室(华东交通大学) 南昌 330013 江西省地下空间技术开发工程研究中心(华东交通大学) 南昌 330013 江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室(华东交通大学) 南昌 330013 轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室(华东交通大学) 南昌 330013 江西省地下空间技术开发工程研究中心(华东交通大学) 南昌 330013 江西省岩土工程基础设施安全与控制重点实验室(华东交通大学) 南昌 330013 滨海和城市岩土工程研究中心(浙江大学) 杭州 310058 滨海和城市岩土工程研究中心(浙江大学) 杭州 310058 江西省交通科学研究院有限公司南昌 330013

为了研究单井降水对邻近管线的影响,基于Kerr地基模型结合两阶段法提出了一种单井降水引起邻近管线竖向变形的计算方法.在第一阶段采用有效应力原理与Dupuit假定计算出降水引起邻近管线受到的附加应力,第二阶段将管线视作搁置在三参数K... 详细信息

为了研究单井降水对邻近管线的影响,基于Kerr地基模型结合两阶段法提出了一种单井降水引起邻近管线竖向变形的计算方法.在第一阶段采用有效应力原理与Dupuit假定计算出降水引起邻近管线受到的附加应力,第二阶段将管线视作搁置在三参数Kerr地基上Euler-Bernoulli梁,以此模拟管线与土的相互作用进而推导出管线的竖向位移.通过与原位降水试验及Winkler模型的结果进行对比,验证了所提方法的准确性,并进一步分析了土体弹性模量、渗透系数、管-井间距以及水位降深变化对管线竖向位移的影响.分析结果表明:所采用的Kerr地基模型考虑了土体变形的连续性,相比Winkler地基模型更具优越性;土体渗透系数及管-井间距对管线变形影响较小,而土体弹性模量与降水井内水位降深影响较大;土体弹性模量减小、水位降深增大均导致管线变形明显增大,且易引起管线位移超过允许值,应针对相应因素采取防控措施.

关键词：单井降水既有管线有效应力原理两阶段法 Kerr地基

来源：博看期刊评论

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工程科学与技术 2023年第3期55卷 100-109页

作者：冯国辉徐长节郑茗旺楼佳悦侯世磊葛尚奇仇雅诗程康浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310028 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江西南昌330013 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室江西南昌330013 浙江华云电力工程设计咨询有限公司浙江杭州310014 中铁十四局集团第四工程有限公司山东济南250002 中铁十一局集团有限公司湖北武汉430061

对近邻上覆既有管线进行盾构开挖会引起管线产生附加变形,从而影响既有管线的安全。已有的理论研究将既有管线简化成Euler–Bernoulli梁搁置在Winkler和Pasternak地基模型上,未考虑管线的剪切效应及三参数Kerr地基模型对管–土相互作用... 详细信息

对近邻上覆既有管线进行盾构开挖会引起管线产生附加变形,从而影响既有管线的安全。已有的理论研究将既有管线简化成Euler–Bernoulli梁搁置在Winkler和Pasternak地基模型上,未考虑管线的剪切效应及三参数Kerr地基模型对管–土相互作用的影响。基于此,本文提出一种可预测管线纵向变形的解析方法。采用Loganathan公式获得隧道开挖引起的周围土体自由竖向位移,把土体自由竖向位移附加在既有管线轴线上方,将既有管线简化成可考虑剪切变形的Timoshenko梁,采用Kerr地基模型模拟管–土相互作用;提出剪切层弯矩的计算假设,结合管线两端的边界条件获得管线在盾构隧道下穿作用下的受力变形响应。工程案例研究结果表明:与已有文献理论分析方法比较,该方法计算得出的理论解析结果更加贴近实测数据;与Euler–Bernoulli梁计算结果比较,Timoshenko梁给出的计算结果更具有优越性。参数研究表明:随着既有管线剪切刚度的增大,管线抵抗变形的能力逐渐增强,从而导致隧道下穿引起的管线变形逐步减小,但会引起管线内力反向增大;随着地层损失率增大,既有管线受到的外力逐步增大,使得管线变形及其内力也逐渐增大;随着管线直径的逐渐增大,管线在隧道下穿作用下引起的管–土相互作用力逐渐增大,最终导致既有管线所受到的应力应变增大。

关键词：盾构隧道既有管线 Timoshenko梁 Kerr地基模型解析解

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隔离桩桩径对基坑开挖引起既有地铁隧道位移的影响

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铁道建筑 2017年第6期57卷 95-97页

作者：曾晓鑫丁文湘彭玲赵秀绍徐长节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江西南昌330013 浙江省工业设计研究院浙江杭州310052 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058

以杭州市一深基坑工程为背景,采用ABAQUS有限元软件建立三维数值模型,分析隔离桩半径对既有地铁隧道位移的影响。研究结果表明:基坑开挖最终引起了隧道衬砌竖向位移约4 mm,水平位移约1 mm,与实测值相吻合;隧道衬砌位移最大值位于衬砌拱... 详细信息

以杭州市一深基坑工程为背景,采用ABAQUS有限元软件建立三维数值模型,分析隔离桩半径对既有地铁隧道位移的影响。研究结果表明:基坑开挖最终引起了隧道衬砌竖向位移约4 mm,水平位移约1 mm,与实测值相吻合;隧道衬砌位移最大值位于衬砌拱底,最小值位于衬砌拱顶,衬砌变形整体呈沉降的趋势;靠近基坑一侧隧道衬砌总位移比另一侧略大;隔离桩的半径越大,基坑开挖对既有地铁隧道的影响越小。

关键词：地铁隧道基坑开挖数值模似隔离桩位移

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局部荷载作用下地铁基坑地表沉降的数值分析

建筑结构 2023年第S01期53卷 2916-2921页

作者：陈铭仇雅诗孙佳政何小辉夏明徐长节南昌轨道交通集团有限公司南昌330038 南昌轨道交通集团工程技术咨询有限公司南昌330038 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心杭州310058 华东交通大学轨道交通基础设施性能监测与保障国家重点实验室南昌330013

以南昌某长条形地铁车站基坑为基础,建立了三维渗流模型模拟基坑实际工况。通过工程实测数据对比,验证该模型的有效性。在此基础上,研究了不同位置的局部荷载对预降水过程中,坑外地表沉降分布的影响。分析结果表明,局部荷载会造成荷载... 详细信息

以南昌某长条形地铁车站基坑为基础,建立了三维渗流模型模拟基坑实际工况。通过工程实测数据对比,验证该模型的有效性。在此基础上,研究了不同位置的局部荷载对预降水过程中,坑外地表沉降分布的影响。分析结果表明,局部荷载会造成荷载侧一定范围内地表沉降量增加,非荷载侧一定范围内地表沉降量减小;局部荷载对基坑荷载侧影响范围最大为3倍荷载长度,对基坑非荷载侧影响范围最大为5倍荷载长度;荷载侧地表沉降量最大增加18.7%,而非荷载侧地表沉降量减小约7%。

关键词：地铁基坑局部荷载位置有限元模型地表沉降分布