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高应变条件下的离散单元虚土桩模型

岩石力学与工程学报 2021年第8期40卷 1687-1701页

作者：涂园王奎华邱欣晨项驰轩浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058

基桩高应变条件下的动力响应问题是承载力预测、打桩分析等研究的基础工作,同时包含了土体应变历史变化、弹塑性、非线性特点和桩土界面滑移等复杂课题。为了更好地模拟高应变动力条件下的桩底土作用,本文构建离散单元虚土桩模型,并给... 详细信息

基桩高应变条件下的动力响应问题是承载力预测、打桩分析等研究的基础工作,同时包含了土体应变历史变化、弹塑性、非线性特点和桩土界面滑移等复杂课题。为了更好地模拟高应变动力条件下的桩底土作用,本文构建离散单元虚土桩模型,并给出计算桩身响应的离散差分数值解法。首先将桩底土看作具有一定扩散角的虚土桩,再将实桩和虚土桩离散为一系列单元;实桩单元之间和虚土桩单元之间分别采用线性黏弹性模型和非线性弹簧-黏滞阻尼器-滑移键模型模拟相互作用,并以流变模型模拟桩侧土作用;以半正弦脉冲模拟桩顶动荷载,结合差分解法计算不同脉冲宽度和幅值作用下的桩顶速度和位移响应;结合ABAQUS三维有限元模型,验证高应变虚土桩模型动力响应计算结果,最后针对虚土桩相关参数进行敏感性分析。结果表明:(1)离散虚土桩模型能够考虑桩底土振动及应力波在桩底土中的竖向波动,并能同时适应基桩低、高应变条件下的动力计算;(2)虚土桩模型能够较好地预测不同激振条件下的桩顶位移和速度响应。其中,桩顶位移峰值随脉冲宽度和脉冲幅值增加近似线性增大,而桩顶速度峰值对脉冲宽度的变化并不敏感,有限元模型与虚土桩模型的计算结果一致;(3)增加虚土桩桩长、减小扩散角、增大桩底土非线性程度、减小桩底土弹性模量及土层模量比均会提高桩顶峰值速度、峰值位移以及残余位移。虚土桩模型使得研究桩底土层分布的影响成为可能,对于高应变条件下的桩底土模拟、完善桩基高应变动力计算理论等具有一定参考价值。

关键词：桩基础高应变动载试验虚土桩离散单元法非线性刚度动力响应

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黏弹性支撑桩桩底行波反射特征研究

天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2021年第3期54卷 268-278页

作者：涂园王奎华刘鑫 Faheem Rizvi 邱欣晨浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心杭州310058 浙江省城市地下空间开发工程技术研究中心杭州310058

研究了桩底截面处的行波反射特征,以探讨桩基低应变无损检测中定量判断桩底支撑条件的可能.首先采用黏弹性模型模拟桩底土的作用,基于一维行波理论,分别推导了桩底截面处上行波与下行波之间的位移、速度和应力频率响应函数,并由此分析... 详细信息

研究了桩底截面处的行波反射特征,以探讨桩基低应变无损检测中定量判断桩底支撑条件的可能.首先采用黏弹性模型模拟桩底土的作用,基于一维行波理论,分别推导了桩底截面处上行波与下行波之间的位移、速度和应力频率响应函数,并由此分析了特殊桩底条件下的反射特征;利用MATLAB编程并结合频响函数,研究了桩底为一般支撑、下行波速度为半正弦函数条件下,上行波速度时域曲线与桩底土刚度系数、阻尼系数之间的关系;最后采用3种类型的桩底支撑进行模型试验,对理论计算结果进行了验证.结果表明:桩底行波反射特征仅与桩底界面频响函数有关,桩底速度频响函数与位移频响函数相同,与力波频响函数相反;黏弹性桩底支撑条件下,桩底土相对刚度系数和相对阻尼系数共同影响上行波速度曲线的方向、波峰数量和峰值大小;桩底由自由边界过渡到固定边界时,反射波速度与入射波速度之间的关系由完全的同向相等逐渐过渡到完全的反向相等;模型试验的实测速度曲线验证了理论计算结果.研究成果完善了一般支撑条件下桩底反射特征的理论,并提供了一种分离入射波和反射波的理论方法,对桩底条件定量检测的工程应用也具有一定的潜在价值.

关键词：桩底反射特征桩底检测低应变检测反射叠加

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非对称缺陷对桩顶动力响应的影响及应用研究

湖南大学学报（自然科学版） 2023年第7期50卷 200-210页

作者：王奎华梁一然吴君涛赵爽邱欣晨浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 软弱土与环境土工教育部重点实验室(浙江大学) 浙江杭州310058

针对大直径桩基础桩身缺陷形态非对称分布的情况,采用数值模拟方法,构建三维有限元桩-土模型进行分析,厘清了对称缺陷和非对称缺陷对桩顶动力响应的不同影响规律,并通过模型试验验证了本文数值分析的合理性,最后针对桩-土模型的相关参... 详细信息

针对大直径桩基础桩身缺陷形态非对称分布的情况,采用数值模拟方法,构建三维有限元桩-土模型进行分析,厘清了对称缺陷和非对称缺陷对桩顶动力响应的不同影响规律,并通过模型试验验证了本文数值分析的合理性,最后针对桩-土模型的相关参数进行敏感性分析,探究桩周土、激振脉冲宽度、缺陷形态等因素对非对称缺陷桩桩顶动力响应的影响.结果表明:非对称缺陷使桩顶对称测点的桩顶动力响应曲线呈现双闭环现象,双闭环现象最明显的对称测点位于缺陷截面对称轴上;可采用桩顶中心激振-对称点同步接收模式检测基桩非对称缺陷,为低应变反射波法检测桩身完整性的工程应用提供指导.

关键词：桩基础非对称缺陷桩桩顶动力响应数值模拟低应变检测

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桩顶-孔内双测点完整性检测理论及缺陷多维度分析

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中南大学学报（自然科学版） 2023年第4期54卷 1463-1471页

作者：王奎华项驰轩吴君涛于喆邱欣晨浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058

提出一种利用放置于桩顶及桩孔内(如声测管等)的传感器同步接收动力响应信号的桩基完整性检测新方法;建立变截面声阻抗一维杆件模型,通过有限元分析(FEA)验证该方法的可行性;利用验证后的模型解和解析解对缺陷长度、深度和程度进行多维... 详细信息

提出一种利用放置于桩顶及桩孔内(如声测管等)的传感器同步接收动力响应信号的桩基完整性检测新方法;建立变截面声阻抗一维杆件模型,通过有限元分析(FEA)验证该方法的可行性;利用验证后的模型解和解析解对缺陷长度、深度和程度进行多维度分析。研究结果表明:通过分析传感器同步接收到的动力响应信号,本文所提方法能够应用于超长桩、多缺陷桩及桩身缺陷量化等复杂工况。由于多解性的存在,当缺陷程度较轻或缺陷长度较短时,本方法难以精确测量缺陷高度;然而,当缺陷高度较大时,偏离度D及偏离值F与缺陷高度无关,仅与缺陷程度有关,因此,对于长度较深(大于1 m)、缺陷程度较严重(大于20%)的缺陷,本文所提模型及检测理论可对桩身缺陷进行定位及量化。

关键词：桩基完整性检测缺陷偏离值缺陷定量

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一发三收式桩基声波透射检测技术及数值模拟分析

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中国测试 2023年第1期49卷 1-6页

作者：王奎华于喆项驰轩吴君涛邱欣晨浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058

桩基声测管倾斜会使得桩身混凝土超声波波速计算结果出现误差,影响桩身质量检测结果,为此提出一种一发三收式声波透射检测技术。该技术通过固定各声波接收换能器的间距,根据几何关系,使用检测得到的超声波声时和接收换能器的间距,即可... 详细信息

桩基声测管倾斜会使得桩身混凝土超声波波速计算结果出现误差,影响桩身质量检测结果,为此提出一种一发三收式声波透射检测技术。该技术通过固定各声波接收换能器的间距,根据几何关系,使用检测得到的超声波声时和接收换能器的间距,即可计算得到桩身混凝土超声波波速,使其不再依赖于超声波发射端和接收端的间距,也不再需要拟合声测管管身曲线。通过有限元软件模拟接收换能器间距和声测管倾斜程度对检测结果精度的影响,结果表明该技术可以良好地适应超声波接收换能器间距和声测管倾斜斜率的变化,稳定保持较高的波速计算精度,解决声测管倾斜、偏位时造成的声速计算误差。

关键词：桩基础无损测试声波透射法测管弯斜有限元分析

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中国早第三纪海陆过渡相

石油与天然气地质 1982年第4期 343-350页

作者：陈绍周高兴辰丘东洲地质矿产部石油地质综合大队

我国下第三系发育齐全,分布广泛,岩相类型繁多。我们把研究区内既非正常海相,又非正常陆相,位于海陆之间的一系列沉积,称为海陆过渡相,包括海岸相、海侵湖相和海漫湖相。研究这套过渡相的沉积特征,及其纵、横向上的展布规律,对于阐明中... 详细信息

我国下第三系发育齐全,分布广泛,岩相类型繁多。我们把研究区内既非正常海相,又非正常陆相,位于海陆之间的一系列沉积,称为海陆过渡相,包括海岸相、海侵湖相和海漫湖相。研究这套过渡相的沉积特征,及其纵、横向上的展布规律,对于阐明中国第三纪油气的聚集规律和预测中国第三纪油气远景,具有一定意义。

关键词：海陆过渡相早第三纪老第三纪海侵海进始新世第三纪阜宁组二段苏北盆地江苏湖相沉积沉积相东台坳陷陆相沉积非海相沉积渤海湾盆地沉积特征中华人民共和国

W形折线咬合桩咬合角度对支护结构承载特性的影响研究

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施工技术（中英文） 2021年第20期50卷 90-94页

作者：严伟飞赵爽郭舒帆吴君涛邱欣晨浙江省建投交通基础建设集团有限公司浙江杭州310012 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室浙江杭州310058

以杭州市某城际铁路标段为研究对象,针对传统咬合桩支护结构存在的不足,对W形折线咬合桩支护结构展开研究。通过有限元分析软件ABAQUS建立相同咬合量(面积)、不同咬合角度的W形折线咬合桩支护结构数值模型,并根据计算结果对不同开挖阶... 详细信息

以杭州市某城际铁路标段为研究对象,针对传统咬合桩支护结构存在的不足,对W形折线咬合桩支护结构展开研究。通过有限元分析软件ABAQUS建立相同咬合量(面积)、不同咬合角度的W形折线咬合桩支护结构数值模型,并根据计算结果对不同开挖阶段支护结构的变形、内力、中性轴等承载特性进行分析。研究结果可为W形折线咬合桩支护结构的进一步现场推广与优化设计提供理论支持。

关键词：基坑支护咬合桩咬合角度承载力有限元分析

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基于改进U-Net多特征融合的血管分割

计算机与现代化 2024年第6期 76-82页

作者：符灵利邱宇张新晨华中师范大学物理科学与技术学院湖北武汉430079

由于血管结构分布不均,粗细程度不一致,血管边界对比度较差等一些问题导致图像分割效果不佳,无法满足实际临床辅助的需求。为了解决细小血管在分割时出现断裂,小血管和低对比度血管分割效果差问题,本文在U-Net基础上,首先,在下采样过程... 详细信息

由于血管结构分布不均,粗细程度不一致,血管边界对比度较差等一些问题导致图像分割效果不佳,无法满足实际临床辅助的需求。为了解决细小血管在分割时出现断裂,小血管和低对比度血管分割效果差问题,本文在U-Net基础上,首先,在下采样过程中加入CA模块;其次,针对原模型对特征融合不充分的问题,在模型中引入Res2NetBlock模块;最后,在模型底层加入级联空洞卷积模块,来增强模型的感受野,使网络具有更多的空间尺度的信息,且能够加强上下文特征感知能力,使分割任务有着更好的性能。通过在DRIVE、CHASEDB1及自制Dataset100数据集上实验显示,准确率分别为96.90%,97.83%和94.24%;AUC分别为98.84%,98.98%,97.41%。与U-Net等主流方法进行对比实验表明,灵敏度、准确率等指标均有所提升,表明了本文的血管分割方法具备捕获复杂特征的能力,具有更高的优越性。

关键词：眼底数据扩充血管分割改进U-Net 注意力机制特征融合分割算法

自制气囊双套管粪便导流装置预防直肠癌前切除术后吻合口瘘

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中华胃肠外科杂志 2017年第8期20卷 914-918页

作者：张冬辉何葵邱怀玉庄哲宏刘付英聪张剑宝曾新晨中山大学附属第八医院胃肠外科深圳518033

目的探讨应用自制气囊双套管粪便导流装置预防直肠癌前切除术后吻合口瘘的临床价值。方法回顾性分析2010年10月至2016年10月期间，在中山大学附属第八医院接受直肠前切除手术的169例直肠癌患者的临床资料，根据术中是否放置自制气囊... 详细信息

目的探讨应用自制气囊双套管粪便导流装置预防直肠癌前切除术后吻合口瘘的临床价值。方法回顾性分析2010年10月至2016年10月期间，在中山大学附属第八医院接受直肠前切除手术的169例直肠癌患者的临床资料，根据术中是否放置自制气囊双套管粪便导流装置分为粪便导流组（71例）和未导流组（98例）。粪便导流装置放置方法：吻合完成后，由助手置入粪便导流装置，主管远端超过吻合口15 cm以上，给气囊充气，以肠腔充分扩张；7号丝线缝合肛周皮肤，捆绑、固定主管，主管超过肛门外保留3~5 cm，接引流袋。比较两组患者的术后吻合口瘘发生情况。结果两组基线资料的比较，差异无统计学意义（均P 〉 0.05）。两组患者手术时间、术中出血量和术后肠功能恢复时间相当（均P 〉 0.05），但粪便导流组患者术后进食时间和术后住院时间明显缩短（P= 0.041和P= 0.013）。两组均无围手术期死亡病例，粪便导流组术后有6例（8.5%）患者因不能耐受而于48 h内拔除导流装置；术后因气囊破裂更换气囊5例次；粪便堵塞导管21例次，冲洗不复通后拔除3例。粪便导流组术后吻合口瘘发生率明显低于未导流组[2.8%（2/71）比11.2%（11/98），P= 0.043]，尤其是对于低位吻合者（吻合口距肛缘〈5 cm）[2.3%（1/43）比15.4%（10/65），P= 0.028]，而对于高位吻合者，两组吻合口瘘发生率的差异无统计学意义[3.6%（1/28）比3.0%（1/33），P= 0.906]。Logistic回归分析显示，放置粪便导流装置是直肠癌患者术后吻合口瘘发生的独立保护因素（OR= 0.316，95%CI：0.114~0.769；P= 0.003）。结论自制气囊双套管粪便导流装置能有效预防直肠前切除术后吻合口瘘的发生，但对于高位吻合者不推荐使用。

关键词：直肠肿瘤直肠前切除术吻合口瘘预防