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预应力锚杆拉拔力学特性及临界锚固长度研究

岩石力学与工程学报 2024年第3期43卷 653-669页

作者：孙克国许炜萍黄谦武佩锋唐礼金鹏王金金张政西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室四川成都610031 中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部安徽合肥230011 中交路桥南方工程有限公司北京101121

相较于非预应力锚杆而言,预应力锚杆在受到拉拔作用后呈现出特殊的支护力学特性。为深入探明预应力锚杆的这一特点,采用足尺室内实验和理论分析的方法研究预应力锚杆在受载后的力学响应情况,掌握预应力锚杆的支护力学特点及其机制,进一... 详细信息

相较于非预应力锚杆而言,预应力锚杆在受到拉拔作用后呈现出特殊的支护力学特性。为深入探明预应力锚杆的这一特点,采用足尺室内实验和理论分析的方法研究预应力锚杆在受载后的力学响应情况,掌握预应力锚杆的支护力学特点及其机制,进一步丰富和扩展了预应力锚杆的主动支护理论,并从锚固系统支护效果最优化的角度出发,基于二次开发手段提出一种预应力树脂锚杆临界锚固长度的数值计算方法。结果表明:(1)预应力施加后锚杆的荷载-位移曲线形态发生了明显变化,在前期支护刚度增加,同时出现荷载突变点,且随着预应力施加量值的增加,突变点处荷载从17.3 kN增加至54.6 kN;(2)预应力锚杆在受载后呈现出“先刚后强”的支护力学特性,在支护前期能够迅速达到较大的承载力,有效提高锚杆控制围岩变形的能力;(3)建立的数值分析模型很好地再现了锚固系统在受到拉拔荷载时的力学响应情况,基于该模型分析了不同锚固长度条件下锚固系统的承载能力峰值,确定了该实验条件下树脂锚杆的临界锚固长度为44 cm。相关研究成果对认识预应力锚固系统的支护力学特性和参数设计具有指导意义。

关键词：岩石力学预应力锚杆拉拔实验锚固长度支护力学

基于时间序列聚类和粒模型的地面沉降模式分析

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岩土力学 2024年第S1期45卷 631-644页

作者：王楚鑫王迎超董传新武佩锋张政中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室中国矿业大学力学与土木工程学院中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部

地面沉降是全球公认的重要灾害，不同受灾区域的地面沉降处于不同发展阶段，准确地认识地面沉降的发展是防治地面沉降灾害的关键。针对地面沉降各发展阶段的不同特征，提出了一种自适应聚类算法（improvedadaptivedensitypeak clusterin... 详细信息

地面沉降是全球公认的重要灾害，不同受灾区域的地面沉降处于不同发展阶段，准确地认识地面沉降的发展是防治地面沉降灾害的关键。针对地面沉降各发展阶段的不同特征，提出了一种自适应聚类算法（improvedadaptivedensitypeak clustering algorithm based on K-nearest neighbors，简称IADPC-KNN），结合粒模型理论，归纳总结了地面沉降发展模式及其映射规律。首先，采用动态时间弯曲方法（dynamic time warping，简称DTW）作为数据间的距离度量，将IADPC-KNN与其他5种聚类算法，在7个公开的数据集进行测试，结果表明IADPC-KNN具有较高精度及较好鲁棒性。其次，收集全球14个受灾区域的地面沉降监测数据，经过数据处理、序列提取、聚类分析、粒模型构建、规则归纳等步骤，得到4类地面沉降模式及其映射关系。最后，采用某地2017―2019年的监测数据进行验证，结果表明该地2018年以后的地面沉降模式有0.359 2的概率属于模式4，与实际沉降发展较吻合。该研究成果可为地面沉降灾害的预测与防控提供理论参考。

关键词：动态时间弯曲密度峰值聚类粒模型聚类地面沉降

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同方期刊数据库

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山地河谷机场地下水效应与处置措施研究

中文科技期刊数据库（引文版）工程技术 2024年第6期 0198-0202页

作者：刘维上海机场建设指挥部上海201207

山地河谷机场建设场地是一个复杂的宏观三维地质体,工程建设会显著影响场地的地下水环境,引起地下水渗流场的变化,地下水渗流场的变化又将影响工程建设,两者之间形成了一种潜移默化的“作用与相互作用”的关系。通过现场调查、水文勘探... 详细信息

山地河谷机场建设场地是一个复杂的宏观三维地质体,工程建设会显著影响场地的地下水环境,引起地下水渗流场的变化,地下水渗流场的变化又将影响工程建设,两者之间形成了一种潜移默化的“作用与相互作用”的关系。通过现场调查、水文勘探、原位测试、水位监测、数值模拟、理论计算等手段,系统、深入地研究山地河谷机场工程场地大面积挖填施工条件下的地下水工程效应,大面积挖填施工会改变地下水渗流场、地下水渗流、迁移路径从而对工程建设产生影响。对于可能引起的潜在工程问题提出针对性的处置措施方案建议,为机场全研究区土石方工程与地基处理设计、边坡防护工程设计、排水系统设计及后期建成运营阶段潜在的灾害的防治提供可靠的水文地质依据。

关键词：地下水效应地下水渗流场地基处理地下水处置

对政府投资重大群体项目管理与控制方法的思考——上海世博会工程建设管理经验的推广及应用

维普期刊数据库评论

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建筑技术 2010年第4期41卷 294-300页

作者：席群峰上海世博会事务协调局上海世博会工程建设指挥部办公室上海200125

大型群体项目的复杂性具体体现为项目构成的复杂性、组织管理的复杂性、进度控制的复杂性、信息沟通的复杂性和项目管理的社会属性5个方面。为了应对这5个方面的复杂性,上海世博会工程建设指挥部办公室研发和实践了群体项目管理的"三维... 详细信息

大型群体项目的复杂性具体体现为项目构成的复杂性、组织管理的复杂性、进度控制的复杂性、信息沟通的复杂性和项目管理的社会属性5个方面。为了应对这5个方面的复杂性,上海世博会工程建设指挥部办公室研发和实践了群体项目管理的"三维视角",并在群体项目管理实践基础上形成了用于群体项目管理的标准化管理、信息化工具和关键系统性控制技术等一系列成果,对于提高我国政府投资重大工程的综合集成管控水平、提升政府投资效率等具有十分重大的经济效益和社会效益。

关键词：中国2010年上海世博会政府投资重大工程群体项目管理三维视角

基于XGBoost算法的公路隧道失稳风险评估模型及系统开发

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应用基础与工程科学学报 2024年第4期32卷 957-971页

作者：王迎超郭崟姜雯张政邹鹤民中国矿业大学深地工程智能建造与健康运维全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 青岛地铁集团有限公司山东青岛266100 中国铁路上海局集团有限公司合肥铁路枢纽工程建设指挥部安徽合肥230011 中铁十六局集团第三工程有限公司浙江湖州313000

为降低公路隧道建设过程中围岩掉块、塌方等灾害的发生,在充分发挥工程数据价值的基础上,建立了基于XGBoost算法的公路隧道失稳风险评估模型.选取岩体的风化程度、围岩级别、岩体完整程度、结构面结合程度、地下水出水情况和开挖方法共... 详细信息

为降低公路隧道建设过程中围岩掉块、塌方等灾害的发生,在充分发挥工程数据价值的基础上,建立了基于XGBoost算法的公路隧道失稳风险评估模型.选取岩体的风化程度、围岩级别、岩体完整程度、结构面结合程度、地下水出水情况和开挖方法共6个指标作为公路隧道失稳风险评估模型的指标,通过对各定性指标进行量化赋值来实现风险评估.引入混淆矩阵和准确率对失稳风险评估模型的测试集和预测集的训练效果进行检验.通过对比大华山隧道模型应用结果与实际工程结果,对所建立的风险评估模型进行了验证,验证结果二者呈现高度的一致性,成功预警了围岩失稳灾害的发生.基于Visual Basic自主开发了“公路隧道失稳风险评估系统”,实现了公路隧道建设过程中准确快速的失稳风险评估.

关键词：公路隧道失稳风险评估定性指标量化赋值机器学习 XGBoost算法预警系统

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圆形河谷地形效应振动台模型试验研究

岩土工程学报 2024年第5期46卷 1102-1111页

作者：张中杰禹海涛宋毅刘书王治坤上海市城市建设设计研究总院(集团)有限公司上海200125 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

河谷作为一种局部不规则地形,会改变局部场地范围内的地震动特性,通常称之为地形效应,这一现象已经被大量地震动观测和震害记录所证实。目前关于河谷地形效应的研究多集中于解析解和数值方法,但缺乏试验数据的支撑。建立了考虑河谷地形... 详细信息

河谷作为一种局部不规则地形,会改变局部场地范围内的地震动特性,通常称之为地形效应,这一现象已经被大量地震动观测和震害记录所证实。目前关于河谷地形效应的研究多集中于解析解和数值方法,但缺乏试验数据的支撑。建立了考虑河谷地形效应的自由场振动台模型试验方法,开展了多工况自由场河谷地形效应的振动台模型试验研究。试验设计了3组宽深比分别为8︰1,4︰1,3︰1的圆弧形河谷地形,并以平整场地条件下的自由场试验作为参照,对比分析了河谷场地的地形效应,并探明了不同地形条件对自由场河谷地形效应的影响规律。试验结果表明:河谷地形效应会引起局部非平整场地范围内地表加速度响应的普遍放大,且以谷顶位置处的地震动放大效应最为显著,谷内加速度响应则表现为从谷底到谷顶逐渐增大的分布趋势;随着入射波频率的增加,河谷地形引起的地表加速度放大效应更加显著;而随着河谷地形深宽比的增加,地震动放大效应将逐渐增强。研究成果可为河谷地形条件下基础设施结构的抗震安全性分析提供科学依据。

关键词：振动台试验圆弧形河谷地形效应加速度响应

基于离散单元法的渗流侵蚀作用下桩基位移与承载特性研究

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岩土力学 2024年第4期45卷 1181-1189,1200页

作者：张冬梅张学亮杜伟伟同济大学地下建筑与工程系上海200092 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室上海200092 常州市城乡建设工程管理中心江苏常州213000

随着城市地下空间桩基与隧道立体交叉分布体系的日渐复杂,隧道渗流侵蚀引发的桩基稳定性问题越发突出。然而,目前关于隧道破损引发渗流侵蚀方面的研究工作主要聚焦于侵蚀发生机制方面,其与邻近桩基的相互作用尚欠关注。因此,在物理试验... 详细信息

随着城市地下空间桩基与隧道立体交叉分布体系的日渐复杂,隧道渗流侵蚀引发的桩基稳定性问题越发突出。然而,目前关于隧道破损引发渗流侵蚀方面的研究工作主要聚焦于侵蚀发生机制方面,其与邻近桩基的相互作用尚欠关注。因此,在物理试验揭示渗流侵蚀机制的基础上,通过建立土体临界细粒含量表达式,量化表征了地层侵蚀形态;随后,采用随机定量删除细颗粒的方法,基于离散单元法DEM建立了多区域侵蚀地层模型,进而分析了不同桩基位置、沉桩方式、桩基荷载和基础类型条件下桩基结构的侵蚀响应特征。结果表明,桩基受侵蚀后均产生不同程度的下沉位移,并在不平衡力的驱动下向侵蚀区倾斜;桩端阻力受损后随桩体下沉逐渐上升,侧摩阻力损失则基本无法恢复。此外,不同沉桩方式与桩基荷载下,桩体的位移与阻力变化模式基本一致,主要是变化量的不同;相比单桩,群桩具有更好的抗侵蚀能力。

关键词：模型试验离散单元法侵蚀地层模型影响因素桩基响应

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基于小波变换的光纤轴载信号降噪方法研究

上海公路 2024年第3期 93-99,M0006页

作者：胡一牛涛王旭纪杨群同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804 国道110线磴口黄河大桥工程建设管理办公室内蒙古巴彦淖尔015000 国道110线黄羊木头至磴口段公路工程建设管理办公室内蒙古巴彦淖尔015000 巴彦淖尔市交通运输综合行政执法支队内蒙古巴彦淖尔015000

随着道路交通基础设施进入更加注重养护和管理的新阶段,精确掌握车辆轴载参数,对交通基础设施的设计、管养以及安全具有重大意义。现以光纤传感技术采集到的轴载信号为研究对象,旨在通过小波变换的方法来提升轴载信号降噪效果,优化信号... 详细信息

随着道路交通基础设施进入更加注重养护和管理的新阶段,精确掌握车辆轴载参数,对交通基础设施的设计、管养以及安全具有重大意义。现以光纤传感技术采集到的轴载信号为研究对象,旨在通过小波变换的方法来提升轴载信号降噪效果,优化信号分析的准确性。基于实验室采集的轴载信号来构建仿真信号,并通过定量对比,分析不同小波基和分解层数对降噪性能的影响,识别出最优的降噪参数组合。结果表明,8阶Symlets小波基结合5层分解层数在降噪处理中的性能最优,显著提高了信噪比,并有效降低了均方误差。该研究成果为实际光纤轴载信号的降噪处理提供了理论依据和实践指导,对智能交通水平提升和道路科学养护管理具有积极的推动作用。

关键词：光纤传感轴载信号小波变换降噪信噪比

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智慧公路毫米波雷达感知精度分析与验证

中国公路学报 2024年第1期37卷 205-214页

作者：赵聪师钰鹏丁德隆暨育雄杜豫川同济大学道路与交通工程教育部重点实验室上海201804

毫米波雷达是当前智慧公路中路侧感知系统的重要组成部分,在交通流运行态势感知与智能管控、车路协同与自动驾驶中广泛应用。然而,车辆与毫米波雷达之间的相对位置、相对姿态的变化会对雷达信号回波及点云分布产生影响,导致雷达对车辆... 详细信息

毫米波雷达是当前智慧公路中路侧感知系统的重要组成部分,在交通流运行态势感知与智能管控、车路协同与自动驾驶中广泛应用。然而,车辆与毫米波雷达之间的相对位置、相对姿态的变化会对雷达信号回波及点云分布产生影响,导致雷达对车辆的感知结果出现偏差,进而影响交通系统的管控决策。分析毫米波雷达感知精度的空间特征,对于指导毫米波雷达在智慧公路中的应用至关重要。为此,基于毫米波雷达的感知原理,综合考虑毫米波雷达信号处理与点云数据处理2个阶段中的感知误差来源,通过数值仿真与实测试验相结合的方式对目标在不同位置与姿态下毫米波雷达的感知精度特征进行分析与验证。研究表明:雷达纵向感知精度主要受到与车辆相对位置的影响,当车辆与雷达纵向距离小于30 m或大于200 m时,车辆位置感知结果会向车头或车尾方向显著偏移,相应产生的纵向感知误差通常超过0.5 m;雷达横向感知精度主要受到车辆横向位置及相对姿态的影响,当车辆横向位置偏离雷达中心光束超过5 m或车辆行驶的航向角超过40°时,车辆位置感知结果会向车身侧向偏移,相应产生的横向感知误差通常超过0.5 m。得到的影响因素分析结果,可进一步为智慧公路场景中毫米波雷达感知数据的应用与感知设备的部署提供建议。

关键词：交通工程感知精度数值仿真毫米波雷达智慧公路路侧感知