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CRTSⅢ型板式无砟轨道-PC简支梁长期变形研究

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铁道工程学报 2024年第3期41卷 29-37页

作者：郑志辉刘磊刘鹏余志武浙大宁波理工学院宁波315100 伊犁师范大学伊宁835000 中南大学长沙410075

研究目的:以CRTSⅢ型板式无砟轨道-PC简支梁体系(梁-轨体系)为研究对象,开展混凝土收缩徐变作用下梁-轨体系的长期变形研究,分析底座板、自密实混凝土及扣件长期受力特点。研究结论:(1)相较于单独箱梁(将无砟轨道转化为均布荷载作用),梁... 详细信息

研究目的:以CRTSⅢ型板式无砟轨道-PC简支梁体系(梁-轨体系)为研究对象,开展混凝土收缩徐变作用下梁-轨体系的长期变形研究,分析底座板、自密实混凝土及扣件长期受力特点。研究结论:(1)相较于单独箱梁(将无砟轨道转化为均布荷载作用),梁-轨体系下箱梁徐变上拱反而有所增大;(2)箱梁长期变形导致无砟轨道上拱,引起钢轨与轨道板、底座板与自密实混凝土部分区域产生竖向变形差,进而导致底座板和自密实混凝土脱空;(3)底座板和自密实混凝土的纵向拉应力、扣件竖向附加力均较小,但梁端处部分扣件纵向力达到极限值;(4)小阻力扣件能够有效削弱梁轨相互作用,减小箱梁长期变形引起的无砟轨道纵向应力和扣件竖向力;(5)本文研究成果揭示了梁-轨体系长期变形协同工作机理,可为CRTSⅢ型板式无砟轨道结构运营期间的维养提供一定的理论依据。

关键词：箱梁无砟轨道收缩徐变长期变形纵向应力

南水北调中线工程运行期膨胀土长期变形及稳定性分析

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水利水电快报 2024年第7期45卷 29-34页

作者：冯党吴庚张一楠何宜霖熊勇何佳林中国南水北调集团中线有限公司渠首分公司河南南阳473000 长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室湖北武汉430010

南水北调中线工程运行数年后,部分膨胀土边坡渠段出现了长期变形问题。为掌握膨胀土渠坡长期变形规律,利用南水北调中线膨胀土边坡运行期长期监测资料,分析了膨胀土渠坡深层变形的长期发展特征及其与降雨的关系,揭示了膨胀土边坡深层位... 详细信息

南水北调中线工程运行数年后,部分膨胀土边坡渠段出现了长期变形问题。为掌握膨胀土渠坡长期变形规律,利用南水北调中线膨胀土边坡运行期长期监测资料,分析了膨胀土渠坡深层变形的长期发展特征及其与降雨的关系,揭示了膨胀土边坡深层位移长期发展的内在机理。借鉴土力学流变原理中剪切蠕变的负幂时间函数,分析了幂指数与蠕变衰减速率之间的关系,确定了边坡长期变形收敛与发散的判别阈值,提出了用于深挖方膨胀土边坡长期稳定状态的幂次判别法。选取典型膨胀土深挖方边坡,基于实测数据开展膨胀土边坡长期稳定状态评价。与后续实际运行状态对比表明,幂次判别法具有有效性。研究成果为膨胀土边坡稳定状态评价和运行维护提供理论与技术支撑。

关键词：膨胀土长期变形幂次判别法南水北调中线工程

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软土隧道底部加固对隧道长期变形的研究

水利规划与设计 2024年第5期 145-150页

作者：赵志浩刘帅叶志远浙江理工大学建筑与工程学院浙江杭州310018

为分析隧底加固的软土隧道的长期变形性状,以某软土隧道为研究对象,采用数值模拟的方法计算不同物理力学参数的加固体对软土隧道长期变形的影响。结果表明:隧底旋喷加固对因固结引起的软土隧道沉降有一定控制作用;加固体模量为周围土体1... 详细信息

为分析隧底加固的软土隧道的长期变形性状,以某软土隧道为研究对象,采用数值模拟的方法计算不同物理力学参数的加固体对软土隧道长期变形的影响。结果表明:隧底旋喷加固对因固结引起的软土隧道沉降有一定控制作用;加固体模量为周围土体10倍时较为合适;不同泊松比对长期变形的影响不显著;不渗透的加固体对软土隧道长期的沉降控制弱于低渗透的加固体。研究结果可为考虑固结研究软土隧道长期变形的相关问题提供借鉴,可为类似工程实际运用提供参考。

关键词：隧道工程软土隧道长期变形加固有限元

InSAR技术在大型边坡稳定性方面和长期变形趋势方面的应用研究

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中文科技期刊数据库（全文版）工程技术 2024年第2期 78-81页

作者：杨江峰张管宏徐子东张彪内蒙古电力勘测设计院有限责任公司内蒙古自治区呼和浩特010011

InSAR技术在大型边坡稳定性和长期变形趋势研究方面发挥着重要作用。本文介绍了InSAR技术的原理和在地质学中的应用。对比传统的研究方法,强调了InSAR的优势,并提供了相关应用。讨论了InSAR在大型边坡长期变形趋势研究中的优势,并给出... 详细信息

InSAR技术在大型边坡稳定性和长期变形趋势研究方面发挥着重要作用。本文介绍了InSAR技术的原理和在地质学中的应用。对比传统的研究方法,强调了InSAR的优势,并提供了相关应用。讨论了InSAR在大型边坡长期变形趋势研究中的优势,并给出了实际应用。详细讨论了大型边坡InSAR监测系统的设计和应用方法,并提供了实际应用和效果评估。通过本文研究,可以看出InSAR技术对大型边坡稳定性和长期变形趋势研究的重要意义,为未来研究提供了有益的参考。

关键词： InSAR技术大型边坡稳定性长期变形

基于耗散能的高速铁路路基填料动力安定临界阈值研究

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铁道学报 2024年第3期46卷 99-111页

作者：毕宗琦叶阳升蔡德钩闫宏业张先军尧俊凯苏珂中国铁道科学研究院集团有限公司铁道建筑研究所北京100081 中国铁道科学研究院集团有限公司高速铁路轨道系统全国重点实验室北京100081 中国国家铁路集团有限公司北京100844 中国国家铁路集团有限公司工程管理中心北京100844

科学评估高速铁路路基服役安定特性是保障复杂环境下路基百年服役期的耐久稳定的重要理论手段。对典型高速铁路路基粗粒土填料开展长期循环加载动三轴试验,揭示了不同围压、动载幅值等因素对填料变形发展规律的影响,基于A塑性安定、B塑... 详细信息

科学评估高速铁路路基服役安定特性是保障复杂环境下路基百年服役期的耐久稳定的重要理论手段。对典型高速铁路路基粗粒土填料开展长期循环加载动三轴试验,揭示了不同围压、动载幅值等因素对填料变形发展规律的影响,基于A塑性安定、B塑形蠕变、C增量破坏3类安定状态分析了长期变形收敛趋势以及耗散能变化规律。构建了单位体积耗散能与安定状态的关联,提出了基于等效单位体积耗散能的安定临界状态判别标准和动应力、动应变阈值确定方法。本文研究的典型填料,引起高铁路基填料由稳定的安定状态向不稳定的增量破坏状态的临界动应变所处范围为0.8×10^(-3)~1.3×10^(-3)。研究结果可对涉及列车动载长期作用下的高速铁路路基安定性分析和长期稳定性评估提供理论参考。

关键词：高速铁路路基填料安定理论耗散能长期变形临界状态

水循环荷载作用下高面板堆石坝长期变形特性研究

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岩土工程学报 2023年

作者：杨启贵王艳丽左永振长江科学院水利部岩土力学与工程重点实验室长江设计集团有限公司

高面板堆石坝的长期变形是面板坝建设中的关键技术问题之一，已有研究大多将长期变形归结为堆石体蠕变的结果，但某些高面板堆石坝的变形原型监测资料显示，仅从堆石体蠕变角度难以解释高面板堆石坝长期变形的机理。本次研究通过水布垭... 详细信息

高面板堆石坝的长期变形是面板坝建设中的关键技术问题之一，已有研究大多将长期变形归结为堆石体蠕变的结果，但某些高面板堆石坝的变形原型监测资料显示，仅从堆石体蠕变角度难以解释高面板堆石坝长期变形的机理。本次研究通过水布垭面板堆石坝17年的变形监测资料分析和室内低频循环荷载作用下堆石料变形特性试验，探讨了实际运行中库水位周期性变化形成的循环荷载对高面板堆石坝长期变形特性的影响。结果表明：(1)坝体填筑和初次蓄水引起堆石体的瞬时变形和蠕变，堆石体的后期变形主要是水循环荷载长期作用的结果。(2)水循环荷载作用下，堆石体的变形表现为两种形式，其一为不可恢复的永久变形（亦称为残余变形），其二为可恢复的弹性变形。(3)室内低频循环荷载作用试验得到的堆石料变形及其增长规律很好地验证了水循环荷载与堆石坝后期变形的相互关系以及后期变形的力学意义。本次研究成果为高面板堆石坝长期变形特性研究提供了新的思路，并为具有往复大消落特点的高面板堆石坝变形及安全控制提供借鉴。

关键词：水循环荷载面板堆石坝长期变形实测资料周期性小主应力低频

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巨型溶洞区深厚填筑体长期变形特性试验研究

西南交通大学学报 2023年

作者：苏芮苏谦贺琛方董敏琪王迅郑余朝西南交通大学土木工程学院

为探讨不同深度位置溶洞回填体与天然堆积层的沉降和应力随时间的变化规律，本文以成贵铁路玉京山隧道大型溶洞回填工程为原型，开展1:100的室内离心模型试验对溶洞大厅底部不均匀天然软弱堆积层长期变形规律进行分析研究，试验中分别... 详细信息

为探讨不同深度位置溶洞回填体与天然堆积层的沉降和应力随时间的变化规律，本文以成贵铁路玉京山隧道大型溶洞回填工程为原型，开展1:100的室内离心模型试验对溶洞大厅底部不均匀天然软弱堆积层长期变形规律进行分析研究，试验中分别采用粒径小于2mm的河沙模拟废弃洞渣回填体和川西黏土模拟溶洞底部软土层，并用现场监测结果对室内试验可靠性进行验证。研究结果表明：施工结束后1.5年内，溶洞回填体变形基本达到稳定状态，且变形量约为总沉降量的86.9%；软土层的变形是隧道底部土体变形的主要组成部分，其变形量约占总沉降的87.5%；隧底沉降量与底部软土层厚度成正相关，并且当软土层厚度小于12.5 cm时，软土层厚度对隧道底部沉降影响较小；模型试验沉降变形与现场监测结果相差为3.83%，表明本文所开展试验能够反映出隧道底部土体长期变形特性。

关键词：深厚填筑体长期变形离心模型试验软土层不均现场监测

高速铁路大跨钢桁加劲连续刚构桥长期变形影响因素研究

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铁道标准设计 2023年

作者：占玉林林金根张程张志强邵俊虎陈文尹中铁四局集团第七工程分公司西南交通大学土木工程学院四川省公路规划勘察设计研究院有限公司西南交通大学土木工程材料研究所成都大学建筑与土木工程学院

为研究钢桁长度和高度以及合龙顺序和顶推力对钢桁加劲连续刚构桥长期变形的影响，以某在建钢桁加劲连续刚构桥为对象，采用有限元软件建立实体模型，考虑混凝土收缩徐变作用，对恒载作用下运营20年内的变形进行分析，系统分析钢桁长度... 详细信息

为研究钢桁长度和高度以及合龙顺序和顶推力对钢桁加劲连续刚构桥长期变形的影响，以某在建钢桁加劲连续刚构桥为对象，采用有限元软件建立实体模型，考虑混凝土收缩徐变作用，对恒载作用下运营20年内的变形进行分析，系统分析钢桁长度和高度对连续刚构桥长期变形的影响程度，同时利用结构力学原理推导不同合龙顺序下的顶推力解析式，探讨合龙顺序和顶推力对连续刚构桥长期变形的影响。结果表明：钢桁长度和高度的增加均可使挠跨比下降，均能提高桥梁的整体刚度，考虑到实际结构受力及施工难度，建议钢桁长度在桥梁中跨长度的3/4～7/8范围内选择，挠跨比下降42.3%～44.1%，为避免出现设计过于保守的情况，建议钢桁高度取12 m，挠度比下降33.2%；推导出不同合龙顺序下的顶推力解析式，只与桥墩和主梁的参数有关，计算简便、概念清晰，可指导实际工程中顶推力的确定；不同合龙顺序对钢桁加劲连续刚构桥长期变形的影响较小，施加顶推力后可明显改善钢桁加劲连续刚构桥的长期变形，建议在施工过程中采用先中后边的合龙顺序，同时施加顶推力，在运营20年时边跨和中跨最大竖向变形分别下降34.6%和34.2%。

关键词：高速铁路钢桁加劲连续刚构桥钢桁长度钢桁高度合龙顺序顶推力长期变形

渗流-流变耦合作用下深覆盖层面板堆石坝长期变形规律研究

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渗流-流变耦合作用下深覆盖层面板堆石坝长期变形规律研究

作者：吴莉西安理工大学

学位级别：硕士

深厚覆盖层广泛分布于我国西南地区河流中,其具有级配不良、结构松散、压缩性和渗透性强等特点。越来越多面板堆石坝面临深厚覆盖层地基等不良地质条件的挑战。在坝体自重和库水压力的作用下,覆盖层对其上面板堆石坝的力学性状将产生较... 详细信息

深厚覆盖层广泛分布于我国西南地区河流中,其具有级配不良、结构松散、压缩性和渗透性强等特点。越来越多面板堆石坝面临深厚覆盖层地基等不良地质条件的挑战。在坝体自重和库水压力的作用下,覆盖层对其上面板堆石坝的力学性状将产生较大影响,可能引起坝体过大不均匀和长期变形、面板开裂等问题。特别是蓄水期覆盖层地基和部分坝体处在渗流自由面以下,堆石体和地基存在明显的渗流-应力耦合效应,将进一步影响地基和坝体的应力变形性状。变形(特别是长期变形)分析与控制是深覆盖层上面板堆石坝建设面临的关键技术问题之一。本文在定量化分析覆盖层地基对面板堆石坝应力变形影响的基础上,提出覆盖层上面板堆石坝渗流-流变耦合分析方法,揭示渗流-流变耦合作用下覆盖层面板堆石坝的长期变形机制和演化过程,进而讨论覆盖层地基材料参数的空间变异性对长期变形的影响规律。主要研究内容和结论如下:(1)将覆盖层分布表征参数与覆盖层材料的力学特性联系起来,定义了相对厚度系数ζ、两岸陡缓系数δ、横河向非对称系数γ、上下游不均匀分布系数η等4个描述覆盖层地基分布的动态参数。基于数值计算和工程实测资料定量研究了覆盖层地基对面板坝力学性状的影响规律。结果表明坝体应力变形会随着ζ的增加而增加;δ>1和γ>1.5时坝体的剪切应力区域显著增大,同时面板两侧和底部承受较大的拉应力;η>1时坝体产生明显的不均匀沉降。(2)分别采用Drucker-Prager塑性模型和时间硬化流变模型描述堆石料和覆盖层砂砾石材料的瞬时变形和流变变形,采用BP神经网络方法反演材料流变模型计算参数。采用Signorini型变分不等式方法描述堆石料和覆盖层多孔介质材料的渗流过程,在此基础上基于动量守恒原理和Kozeny-Carman方程提出了覆盖层上面板堆石坝渗流-流变耦合分析方法。(3)基于渗流-流变耦合计算方法对覆盖层上的面板堆石坝开展渗流-流变耦合分析,对比分析基岩和覆盖层上面板堆石坝在渗流-流变耦合效应下的差异,深入研究了渗流-流变耦合作用下覆盖层上面板堆石坝的变形机制和演化过程。结果表明堆石料和覆盖层的瞬时变形是覆盖层上面板堆石坝变形的主要来源,流变变形是长期变形的主要来源,渗流-流变耦合作用引起较大长期变形增量。(4)基于正交试验法开展了渗流-流变耦合模型参数对大坝沉降位移的敏感性分析,阐明了影响坝体长期变形的主要影响参数。结合随机场理论和Cholesky分解方法,建立了考虑覆盖层地基材料主要参数空间变异性的覆盖层面板堆石坝长期变形计算方法。研究了覆盖层地基材料参数的不确定性对面板堆石坝应力变形的影响。结果表明长期变形随机计算中超标概率为69.3%,这表示覆盖层材料空间变异性可能会导致坝体的沉降变形增大;并且考虑覆盖层材料空间变异性对坝体竖直沉降变形和下游水平位移影响较大,不利于坝体稳定安全。在覆盖层面板堆石坝的长期变形研究中考虑覆盖层地基材料的空间差异性是有必要的。

关键词：面板堆石坝覆盖层地基长期变形渗流-流变耦合数值分析