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多元排水体复合地基固结解析模型和解答

岩土力学 2024年第S1期45卷 73-83页

作者：许宝龙卢萌盟刘元杰张鑫岩中国矿业大学力学与土木工程学院

目前对多元复合地基的研究大多以排水桩联合不排水桩的形式为主，对具有不同排水能力的排水体相结合形成的多元排水体复合地基固结的理论研究几乎为空白。鉴于此，以碎石桩联合塑料排水板加固软土地基形成的多元排水体复合地基为研究对... 详细信息

目前对多元复合地基的研究大多以排水桩联合不排水桩的形式为主，对具有不同排水能力的排水体相结合形成的多元排水体复合地基固结的理论研究几乎为空白。鉴于此，以碎石桩联合塑料排水板加固软土地基形成的多元排水体复合地基为研究对象，基于等应变假设，考虑桩体径、竖向渗流与土体径向渗流，建立了多元排水体复合地基的径向双向渗流固结解析模型，推导了瞬时荷载下各孔压和固结度的解析解答，并经退化分析与实测对比验证了解的合理性。对多元排水体复合地基的固结性状进行了研究分析，结果表明：相较于单一排水体复合地基，多元排水体复合地基可显著加快地基固结；对大直径桩体，不考虑桩体径向渗流会高估复合地基固结度；由于土中水具有双向流，多元排水体复合地基中土体孔压沿径向呈先增后减的趋势，其峰值径向坐标随深度会逐渐偏向塑料排水板，随着固结进行，该趋势逐渐减弱。

关键词：复合地基固结多元排水体碎石桩塑料排水板

基于模态分解方法的深基坑支护桩水平变形预测

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岩土力学 2024年第S1期45卷 496-506页

作者：李涛舒佳军王彦龙陈前中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院

为了预测深基坑支护桩水平变形的长期发展规律，在卷积神经网络（convolutional neural network，简称CNN）数据空间特征提取基础上，结合长短时记忆神经网络（long and short term memory，简称LSTM）分析数据的时序性和注意力机制（at... 详细信息

为了预测深基坑支护桩水平变形的长期发展规律，在卷积神经网络（convolutional neural network，简称CNN）数据空间特征提取基础上，结合长短时记忆神经网络（long and short term memory，简称LSTM）分析数据的时序性和注意力机制（attention mechanism，简称AM）的划分特征权重，构建了能够预测支护桩变形的AM-CNN-LSTM模型。以北京地区某深基坑工程为背景，基于灰色关联方法明确了影响支护桩最大变形的因素，通过构建的模型分析支护桩的单点变形规律，并与反向传播神经网络（back propagation neural network，简称BPNN）、CNN和传统CNN-LSTM模型的预测所得结果进行比较分析。研究结果表明：支护桩最大变形值与深基坑开挖深度、临空天数、支撑内力、土壤性质、桩的尺寸和嵌固深度等因素关联度较高；AM机制显著提升了初始数据信息挖掘深度和变形预测精度，通过梯度下降法不断更新直至满足误差要求；与BPNN、CNN及CNN-LSTM模型相比，AM-CNN-LSTM模型的应用对于支护桩的长期变形预测稳定性较好；通过与实测数据对比，AM-CNN-LSTM模型的预测精度误差在5%～10%以内。

关键词： AM-CNN-LSTM 深基坑变形预测神经网络注意力机制灰色关联

冻胀融沉过程中井塔基础稳定与结构应力变化规律研究

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采矿与安全工程学报 2024年第3期41卷 549-560页

作者：秦伟张宏贞高杰温庆杰中国矿业大学煤炭精细勘探与智能开发全国重点实验室江苏徐州221116 中国矿业大学环境与测绘学院江苏徐州221116 中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116

在高耸的井塔周围开展冻结法施工将会造成井塔基础的抬升或沉降,对井塔基础稳定及其结构安全造成严重威胁。针对上述问题,采用缓慢冻结、局部冻结和温控孔热水循环等保护措施,成功避免了冻结锋面波及井塔基础。在造孔—冻胀—融沉过程... 详细信息

在高耸的井塔周围开展冻结法施工将会造成井塔基础的抬升或沉降,对井塔基础稳定及其结构安全造成严重威胁。针对上述问题,采用缓慢冻结、局部冻结和温控孔热水循环等保护措施,成功避免了冻结锋面波及井塔基础。在造孔—冻胀—融沉过程中对井塔基础高程进行持续测量,测量结果表明:造孔—冻胀—融沉期间井塔基础依次经历缓慢下沉、轻微抬升、快速下沉和下沉稳定4个过程;采取的冻结保护措施有效保障了井塔基础的稳定性,井塔基础的最大倾斜值远小于规定的允许值。结合井塔基础沉降监测数据开展井塔结构应力的数值模拟,模拟结果表明:井塔主梁上表面拉应力峰值出现在井塔壁柱与主梁的连接处,随着井塔倾斜值的增加,井塔主梁上表面拉应力峰值不断增大;造孔—冻胀—融沉期间井塔主梁上表面最大拉应力小于C25混凝土强度极限,井塔结构安全性得到有效保障。建立温度-表土-井塔相互作用相似材料模型并开展模拟实验,实验结果表明:冻结时间越长、冻结温度越低,井塔基础的抬升量和融沉后的下沉量越大且井塔基础融沉稳定所需的时间越长,井塔基础的抬升量峰值明显小于井塔基础的融沉量,模拟结果与实测结果、数值模拟结果相吻合。

关键词：冻结法井塔基础结构安全地表变形

火灾全过程下双腹板顶底角钢节点破坏机理研究

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土木工程学报 2024年第8期57卷 9-22页

作者：蒋军丁婷婷姜健陈伟叶继红中国矿业大学江苏徐州221116

火灾下钢结构梁柱节点破坏是导致结构连续性倒塌的主要原因之一,研究梁柱节点在高温下和高温后的破坏机理对评估钢结构抗火性能具有重要意义。为此,对双腹板顶底角钢节点在常温、升温、升温-降温、火灾后的力学性能进行缩尺模型试验研究... 详细信息

火灾下钢结构梁柱节点破坏是导致结构连续性倒塌的主要原因之一,研究梁柱节点在高温下和高温后的破坏机理对评估钢结构抗火性能具有重要意义。为此,对双腹板顶底角钢节点在常温、升温、升温-降温、火灾后的力学性能进行缩尺模型试验研究,并建立缩尺和足尺节点有限元模型,研究温度场景、荷载、缩尺比例对节点抗火性能的影响。研究表明:火灾全过程下双腹板顶底角钢节点的破坏模式、临界温度、残余承载力与温度场景、持载、角钢与螺栓相对强度有关,升温阶段和火灾后缩尺节点的破坏模式分别为下角钢螺栓孔受拉破坏和下角钢螺栓剪切破坏,而足尺节点模型的破坏模式为下角钢螺栓受拉破坏,主要原因是温度场景和缩尺比例的耦合作用下,角钢与螺栓的相对强度发生变化,导致破坏模式的变化;火灾下持荷对火灾后节点残余承载力有较大影响(误差可达60%),不考虑荷载影响结果偏不安全。有必要在火灾后结构抗火性能评估中考虑持载的影响,不同比例结构模型的抗火性能对应关系还需要进一步研究。

关键词：双腹板顶底角钢节点火灾全过程破坏机理试验研究数值模拟缩尺比例

理工科专业推行本科生导师制问题调查研究——以中国矿业大学力学与土木工程学院为例

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中国轻工教育 2018年第4期21卷 102-107页

作者：曹鹏张庆春刘晴中国矿业大学力学与土木工程学院徐州221116

本科生导师制是在高等教育普及化背景下实现精英人才内涵式培养的一种制度．导师制起源于14世纪的英国，2002年以来，我国各地高校纷纷开始尝试和推行，十余年来，积累了丰富的实践经验。本文通过对中国矿业大学力学与土木工程学院师生... 详细信息

本科生导师制是在高等教育普及化背景下实现精英人才内涵式培养的一种制度．导师制起源于14世纪的英国，2002年以来，我国各地高校纷纷开始尝试和推行，十余年来，积累了丰富的实践经验。本文通过对中国矿业大学力学与土木工程学院师生实施本科生导师制的前期调研．梳理归纳出理工科专业院校实施本科生导师制过程中常见的问题．并在此基础上针对性地提出解决建议．

关键词：理工科专业本科生导师制人才培养

理工科专业推行本科生导师制问题调查研究——以中国矿业大学力学与土木工程学院为例

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中国轻工教育 2018年第5期21卷 22-27页

作者：曹鹏张庆春刘晴中国矿业大学力学与土木工程学院徐州221116

本科生导师制是在高等教育普及化背景下实现精英人才内涵式培养的一种制度。导师制起源于14世纪的英国,2002年以来,我国各地高校纷纷开始尝试和推行,十余年来,积累了丰富的实践经验。本文通过对中国矿业大学力学与土木工程学院师生实施... 详细信息

本科生导师制是在高等教育普及化背景下实现精英人才内涵式培养的一种制度。导师制起源于14世纪的英国,2002年以来,我国各地高校纷纷开始尝试和推行,十余年来,积累了丰富的实践经验。本文通过对中国矿业大学力学与土木工程学院师生实施本科生导师制的前期调研,梳理归纳出理工科专业院校实施本科生导师制过程中常见的问题,并在此基础上针对性地提出解决建议。

关键词：理工科专业本科生导师制人才培养

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高温后花岗岩损伤劣化机制晶粒模型数值研究

应用基础与工程科学学报 2024年第3期32卷 888-899页

作者：田文岭徐杰杨圣奇孙博文中国矿业大学深部岩土力学与地下工程国家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

地热开采对缓解我国能源压力具有长远的战略意义,准确认识花岗岩高温损伤破裂行为,对促进地热开发具有关键作用.在颗粒流程序中构建晶粒模型(GBM)模拟高温后花岗岩单轴压缩试验,研究花岗岩高温后热裂纹分布特征,分析其强度及变形参数随... 详细信息

地热开采对缓解我国能源压力具有长远的战略意义,准确认识花岗岩高温损伤破裂行为,对促进地热开发具有关键作用.在颗粒流程序中构建晶粒模型(GBM)模拟高温后花岗岩单轴压缩试验,研究花岗岩高温后热裂纹分布特征,分析其强度及变形参数随温度演化,研究单轴压缩裂纹扩展过程.结果表明:该GBM单元可以较好反映花岗岩强度及破裂随围压及温度的演化特征,随着温度升高,晶粒边界裂纹由离散分布状态逐渐贯通形成宏观裂纹,而当温度大于600℃时出现大量的穿晶裂纹.常温压缩过程中,试样首先产生离散分布的晶粒边界裂纹,而600℃微裂纹扩展较充分,加载过程中晶粒之间产生滑动,但峰后试样同样由穿晶裂纹的扩展导致宏观破坏.从细观层面上探究了高温花岗岩损伤劣化机制,对保障地热开采具有重要意义.

关键词：岩石力学花岗岩高温颗粒流晶粒模型单轴压缩破裂

温度对不同孔隙砂岩Ⅰ型断裂韧度影响的试验研究

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采矿与安全工程学报 2024年第2期41卷 430-436页

作者：黄彦华陶然韩媛媛陈笑罗一鸣武世岩中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 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 中国矿业大学电气工程学院江苏徐州221116

高温岩石力学特性是煤炭地下气化等岩石工程围岩稳定分析和支护设计的重要依据。为揭示高温后岩石断裂特性,对两组不同孔隙率砂岩进行高温(25~800℃)处理,采用图像处理技术获得砂岩热裂纹分布特征,探究高温后砂岩微裂纹面积比演化规律;... 详细信息

高温岩石力学特性是煤炭地下气化等岩石工程围岩稳定分析和支护设计的重要依据。为揭示高温后岩石断裂特性,对两组不同孔隙率砂岩进行高温(25~800℃)处理,采用图像处理技术获得砂岩热裂纹分布特征,探究高温后砂岩微裂纹面积比演化规律;对高温后砂岩进行三点弯曲试验,分析高温对砂岩载荷-位移曲线、Ⅰ型断裂韧度及破裂模式的影响规律。结果表明:高温后砂岩微裂纹面积比随温度升高呈先减小后增大趋势,较高孔隙率C组砂岩微裂纹面积比更大;相同温度条件下,A组砂岩Ⅰ型断裂韧度高于C组砂岩;随着温度的升高,两组砂岩Ⅰ型断裂韧度均先增大后减小,阈值温度分别为200℃和400℃;三点弯曲作用下,从预制裂隙尖端萌生的裂纹扩展导致砂岩试样破坏,且温度越高,砂岩破坏程度越明显。

关键词：岩石力学高温作用 Ⅰ型断裂韧度微观结构图像处理

加快推进硕士研究生教育高质量发展——以中国矿业大学力学与土木工程学院为例

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高等建筑教育 2023年第1期32卷 80-87页

作者：杨圣奇黄彦华匡颖芝史丹李阳中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116 中国矿业大学研究生院江苏徐州221116

研究生教育是国民教育的最高层次,在经济发展和社会建设中的重要作用愈发凸显。加快推进研究生教育高质量发展是新时代研究生教育工作的迫切要求。以中国矿业大学力学与土木工程学院为例,基于该院“十三五”期间硕士研究生招生和培养成... 详细信息

研究生教育是国民教育的最高层次,在经济发展和社会建设中的重要作用愈发凸显。加快推进研究生教育高质量发展是新时代研究生教育工作的迫切要求。以中国矿业大学力学与土木工程学院为例,基于该院“十三五”期间硕士研究生招生和培养成效数据,分析了制约该院硕士研究生教育高质量发展的主要问题:硕士研究生优质生源比例相对较低;硕士研究生整体培养质量不高;专业学位硕士研究生教育水平有待提升;硕士研究生导师队伍建设需进一步加强;硕士研究生教育质量保障体系不够完善等。从机制创新、过程控制、模式改革、队伍建设和管理优化五个方面提出了加快推进硕士研究生教育高质量发展的对策:一是创新工作机制,提升研究生生源质量。包括创新优质生源引育方式方法,支持学院在本科阶段以多种形式培育优质生源;充分发挥学院领导、系所干部、导师、辅导员及班主任在研究生招生中的主体宣传作用;优化研究生招生录取选拔机制;通过研究生论坛、暑期学校、实践大赛等多种形式吸引优质生源。二是强化过程控制,提升研究生培养质量。包括建立以全过程、全方位数据采集和分析为基础的质量保障与监控体系;注重过程控制,保证研究生培养过程质量。三是改革培养模式,提升研究生教育质量。包括强化学科导向,建立按一级学科/专业学位类别培养研究生制度;健全研究生学位预警机制,完善分流政策;加强研究生课程体系建设,提高研究生教学质量。四是加强队伍建设,提升研究生导师质量。包括建立导师招生资格年审和动态调整制度,打破终身制;加强岗位培训,建立导师培训常态化制度;规范导师招生人数,优化研究生招生指标分配办法。五是优化管理模式,提升研究生保障质量。包括明晰职能分工,完善研究生教育管理框架;统筹经费资源,健全研究生教育差异化投入机制。

关键词：硕士研究生研究生教育高质量发展提升对策