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厚板哈密顿求解体系及其变分原理与正交关系

工程力学 2004年第2期21卷 34-39页

作者：罗建辉岑松龙志飞龙驭球湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 清华大学工程力学系北京1000843 中国矿业大学(北京校区)力学与建筑工程学院北京100083 清华大学土木工程系北京100084

将哈密顿求解体系推广应用于Reissner-Mindlin厚板问题。首先导出了厚板哈密顿对偶微分方程,然后采用换元乘子法导出了厚板哈密顿变分原理的泛函表示式,最后提出并证明了厚板理论的两个正交关系。厚板哈密顿体系的理论成果将为研究厚板... 详细信息

将哈密顿求解体系推广应用于Reissner-Mindlin厚板问题。首先导出了厚板哈密顿对偶微分方程,然后采用换元乘子法导出了厚板哈密顿变分原理的泛函表示式,最后提出并证明了厚板理论的两个正交关系。厚板哈密顿体系的理论成果将为研究厚板解析解和有限元解提供新的有效工具。

关键词：哈密顿求解体系 Reissner-Mindlin厚板理论对偶方程:变分原理正交关系

工作压力、职业倦怠对建筑工人不安全行为的影响

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中国安全科学学报 2022年第11期32卷 14-22页

作者：周建亮胡飞翔邢艳冬高嘉瑞中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116

为深入探究建筑工人工作压力和职业倦怠对不安全行为的作用关系,首先,基于建筑工人工作特点和文献调研,选取个体安全认知和班组安全氛围作为中介变量;然后,引入心理韧性、心理脱离和心理资本作为调节变量,建立工作压力、职业倦怠对建筑... 详细信息

为深入探究建筑工人工作压力和职业倦怠对不安全行为的作用关系,首先,基于建筑工人工作特点和文献调研,选取个体安全认知和班组安全氛围作为中介变量;然后,引入心理韧性、心理脱离和心理资本作为调节变量,建立工作压力、职业倦怠对建筑工人不安全行为的影响假设模型;借鉴成熟的心理量表进行问卷调研,运用SPSS26.0和AMOS24.0进行信效度分析,建立结构方程模型(SEM)并验证研究假设,同时,采用Mplus8.0对心理调节变量的调节效应进行建模分析。研究结果表明:工作压力、职业倦怠对建筑工人不安全行为具有显著促进作用,且工作压力与职业倦怠正相关;个体的安全认知和班组的安全氛围在工作压力-不安全行为和职业倦怠-不安全行为间均具有显著的中介效应;心理韧性在工作压力与不安全行为间具有显著负向调节关系,心理脱离在职业倦怠与不安全行为间具有显著负向调节关系,心理资本在工作压力与职业倦怠间具有显著负向调节关系,即心理调节可以使工人的不安全行为得到有效控制。建议施工企业应结合心理调节措施,通过缓解工作压力、降低职业倦怠、提高个体安全认知、改善班组安全氛围等途径预防工人产生不安全行为。

关键词：工作压力职业倦怠建筑工人不安全行为结构方程模型(SEM)

轴向水不耦合装药结构爆破空气流场应力演化分析

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工程科学与技术 2024年

作者：王雁冰孔维文汪东宸杨柳郝宪杰中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

目的：研究不同轴向水不耦合形式对爆破效果的影响。方法：通过高速纹影系统和超压测试系统并结合AUTODYN数值模拟，对轴向水不耦合结构在空气流场中起爆后冲击波的传播规律开展研究。以结构中装药段的位置作为变量设计了4种水不耦合形... 详细信息

目的：研究不同轴向水不耦合形式对爆破效果的影响。方法：通过高速纹影系统和超压测试系统并结合AUTODYN数值模拟，对轴向水不耦合结构在空气流场中起爆后冲击波的传播规律开展研究。以结构中装药段的位置作为变量设计了4种水不耦合形式下的药包，通过纹影照片分析爆炸冲击波和爆生产物的波动变化，对比分析4种结构下冲击波的传播过程、速度变化、压力变化，并将数值模拟结果与纹影实验结果相结合，得到了炸药冲击波在空气流场中传播速度及压力的演化过程和在药包内部的压力分布规律。结果：轴向水不耦合结构爆炸的能量在垂直炮孔轴线方向上较沿炮孔轴线方向上更加集中，炸药起爆后产生冲击波以扁球形向空气流场中传播，爆生产物随冲击波向外传播并逐渐与其分离，且在垂直方向上的位移更远；轴向水不耦合装药结构的爆炸冲击波压力受传播路径上介质的影响，含水耦合的一侧冲击波压力峰值低，但在相同传播距离上衰减速度更慢，冲击波作用时间更长，使得该侧爆破作用影响范围更大。结论：轴向水不耦合结构中装药段位置会对爆破效果产生影响，装药段的孔壁压力远大于水介质段，远离装药段的孔壁压力峰值低，因此破坏范围主要在装药段产生，可以改变装药结构中炸药的段数、长度和位置来控制损伤的范围。

关键词：高速纹影轴向装药水不耦合孔壁压力 AUTODYN

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情绪对建筑工人不安全行为影响的认知试验

中国安全科学学报 2023年第4期33卷 75-83页

作者：胡飞翔周建亮林欣燕张家琪戴可欣中国矿业大学力学与土木工程学院江苏徐州221116

为深入解析情绪对不安全行为的影响作用机制,探究情绪控制视角下的不安全行为矫正方法。从信息认知过程入手,结合眼动追踪技术和情绪唤醒方法,基于个体信息认知模型,设计情绪对建筑工人不安全行为的影响试验,通过测量不同情绪状态下工... 详细信息

为深入解析情绪对不安全行为的影响作用机制,探究情绪控制视角下的不安全行为矫正方法。从信息认知过程入手,结合眼动追踪技术和情绪唤醒方法,基于个体信息认知模型,设计情绪对建筑工人不安全行为的影响试验,通过测量不同情绪状态下工人的注意力分配、隐患识别和风险倾向,采用眼动热点图和方差分析(ANOVA),探究情绪在信息认知加工过程中对建筑工人不安全行为的具体影响。研究结果表明:在认知过程的信息获取阶段,正性情绪能够促进工人对现场危险的感知活动,而在信息分析阶段,正性情绪比负性情绪的工人具有更为显著的不安全行为倾向;基于个体信息认知的情绪不安全行为模型,正性情绪状态下的建筑工人更倾向于有意不安全行为,而负性情绪状态下的建筑工人则更倾向于无意不安全行为。建议施工企业应根据工人的情绪状态采取针对性的不安全行为管控措施,提高现场安全管理效率。

关键词：情绪建筑工人不安全行为信息认知眼动试验

北京地铁隧道水平冻结和暗挖施工模型试验与实测研究

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岩土工程学报 2003年第6期25卷 676-679页

作者：周晓敏王梦恕陶龙光杨松山北京交通大学土木工程学院中国矿业大学北京校区北京100083

将人工地层冻结模型试验研究应用于工程实施中,针对我国隧道内首例长距离水平地层冻结和暗挖工程,在冻土壁温度场、地层应力、位移场等方面进行了测试,取得了和工程实测一致的规律和定量结果。说明解决复杂条件下的地下工程施工难题,模... 详细信息

将人工地层冻结模型试验研究应用于工程实施中,针对我国隧道内首例长距离水平地层冻结和暗挖工程,在冻土壁温度场、地层应力、位移场等方面进行了测试,取得了和工程实测一致的规律和定量结果。说明解决复杂条件下的地下工程施工难题,模型试验研究是一种有效的技术辅助手段。

关键词：北京地铁隧道人工地层冻结地下工程暗挖施工模型试验地层应力

开采扰动诱发断层应力影响范围的上行机制研究

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工程力学 2024年

作者：王宏伟李涛王晴郝宪杰薛澎湃中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院中国矿业大学(北京)能源与矿业学院

断层滑移失稳是诱发煤矿冲击地压的主要因素之一，研究开采扰动诱发断层面应力场动态演化特征是揭示断层滑移失稳机制的重要课题。为了探究煤层开采过程中断层面应力场特征，本文建立了考虑采动影响的断层面及其围岩应力求解力学模型，... 详细信息

断层滑移失稳是诱发煤矿冲击地压的主要因素之一，研究开采扰动诱发断层面应力场动态演化特征是揭示断层滑移失稳机制的重要课题。为了探究煤层开采过程中断层面应力场特征，本文建立了考虑采动影响的断层面及其围岩应力求解力学模型，分析了断层面正应力与剪应力随工作面开采的动态演化规律，研究了不同倾角时的断层应力场和结构势能演化规律。研究结果表明：随着工作面的推进，断层面应力响应呈逐渐向断层上部扩展趋势，断层对工作面开采的影响区域最早出现在距煤层较近的断层中下部，且随着工作面的推进，该影响区域逐渐向断层顶部扩展，断层应力影响范围的上行效应越发显著；断层倾角越大，开采扰动对断层应力的影响越减小，断层面应力影响区域由下至上逐渐增大。

关键词：断层滑移失稳断层倾角开采扰动上行机制应力场

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爆后岩石裂隙结构可视化及定量表征方法

煤炭学报 2024年第3期49卷 1388-1402页

作者：王雁冰王兆阳付代睿罗林中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083 中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室北京100083

爆后岩石破坏特征的定量表征一直是工程爆破领域急需解决的关键问题,爆后岩石裂纹萌生、扩展演化直至贯通的过程是导致岩石破裂的主要原因。为了研究被爆岩石内部裂纹扩展和断裂模式的演化过程,利用工业CT对爆后岩石进行扫描观测,通过... 详细信息

爆后岩石破坏特征的定量表征一直是工程爆破领域急需解决的关键问题,爆后岩石裂纹萌生、扩展演化直至贯通的过程是导致岩石破裂的主要原因。为了研究被爆岩石内部裂纹扩展和断裂模式的演化过程,利用工业CT对爆后岩石进行扫描观测,通过图像堆栈矢量化处理构建岩石三维裂隙模型,并对裂纹结构特征参数进行统计分析,定量化表征岩石破坏程度及裂纹扩展情况。结合数值模拟分析爆炸冲击波压力的衰减规律,通过SEM电镜扫描试验研究爆破过程中不同位置岩石的微观形貌特征,对比断口元素成分变化与断裂模式的关联机制。研究结果表明:用等效球体方法对岩体内不同尺度裂隙结构进行统计分析,微裂隙数目多且分布均匀,主裂隙体积大且连通性较好。随着裂隙等效球体直径的增加,裂隙表面积和体积整体上呈上升趋势;三维重构裂隙结构中裂隙率可以表征岩石局部裂纹扩展特征,爆炸近区裂隙率和三维分形维数远大于爆炸中远区的裂隙率和分形维数,说明岩石破裂过程中裂隙扩展演化主要在此阶段进行;相较于爆炸中远区,爆炸近区冲击波压力峰值高且衰减速率慢,使得整个爆破过程岩石微观断裂模式变化较大,大致呈现出由沿晶断裂向穿晶断裂、脆性断裂向塑性破坏的方向进行,非金属元素质量的变化对于各阶段断裂模式转变具有显著影响,断裂模式转变区域非金属元素质量发生明显减小。随着爆破作用的减弱,岩石破裂逐渐趋于无序和紊乱,破裂时断口也不限于解理面和晶粒边界。

关键词：爆破机理工业CT扫描三维重构分形维数扫描电子显微镜能谱仪

钢管冻土协同结构冻结壁边界发展过程的模型试验

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岩石力学与工程学报 2022年第S01期41卷 3063-3072页

作者：黄丰石荣剑岳丰田王坤中国矿业大学深部岩土力学与地下工程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

钢管冻土协同结构是有效控制冻胀融沉影响的新冻结模式,冻结过程中控制冻结壁边界的发展是抑制冻胀融沉环境影响的关键。以上海地铁18号线江浦路站冻结加固工程为背景,基于相似理论设计进行了钢管冻土协同结构冻结壁边界发展过程的模型... 详细信息

钢管冻土协同结构是有效控制冻胀融沉影响的新冻结模式,冻结过程中控制冻结壁边界的发展是抑制冻胀融沉环境影响的关键。以上海地铁18号线江浦路站冻结加固工程为背景,基于相似理论设计进行了钢管冻土协同结构冻结壁边界发展过程的模型试验,分析钢管和循环水对协同结构冻结壁边界发展过程的影响规律,获得以下结论:冻结壁边界位置的钢管不仅可以抑制冻土向外发展,而且会明显增大冻结壁边界位置的温度梯度,使形成的冻结壁更均匀,冻结32d时单排和双排钢管内、外侧温差分别可达到11.2℃和7.6℃,而钢管外侧冻土的温度较冻结管下部对应位置偏高6.7℃和10.7℃。冻土边界位置4℃的循环水可有效控制冻土边界向外扩展,进一步提升冻结壁的均匀性,冻结32d时冻土边界位置钢管内外侧温差达到18.3℃,钢管外侧冻土的温度较冻结管下部对应位置偏高16.9℃。研究结果表明,冻结壁边界位置布设的钢管或4℃的循环水均可有效控制冻土边界的扩展,提高形成冻结壁的均匀性,显著削弱冻结过程中冻胀对周围环境的影响,而边界位置4℃循环水的控制效果更好。

关键词：土力学人工冻结技术钢管冻土协同结构冻结壁边界发展冻结温度场模型试验

降雨诱发滑坡的NPR锚索控制机理及临滑预警

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东北大学学报（自然科学版） 2024年第4期45卷 573-583页

作者：陶志刚史广诚杨晓杰何满潮中国矿业大学(北京)隧道工程灾变防控与智能建养全国重点实验室北京100083 中国矿业大学(北京)力学与土木工程学院北京100083

为研究降雨滑坡的控制及临滑预警技术,以熊家山滑坡为原型,通过分析边坡变形的时空特征,设计了相似模型试验.以普通预应力锚索(简称PR锚索)和NPR锚索为加固材料,运用高速摄像机、孔压、土压和锚索力传感器,分析了降雨诱发的滑坡规律和... 详细信息

为研究降雨滑坡的控制及临滑预警技术,以熊家山滑坡为原型,通过分析边坡变形的时空特征,设计了相似模型试验.以普通预应力锚索(简称PR锚索)和NPR锚索为加固材料,运用高速摄像机、孔压、土压和锚索力传感器,分析了降雨诱发的滑坡规律和锚索控制机理,并结合现场试验探究了滑坡牛顿力变化规律.结果表明:孔隙水压力突降与边坡局部滑塌近似同步;NPR锚索力突降,边坡内部产生局部变形;PR锚索因无法承受大变形被拉断失效,而NPR锚索凭借恒阻大变形特性产生高应力吸能控制功能,促使边坡达到二次平衡状态;NPR锚索在滑坡前表现出明显的“先突增,后突降”的变形-临滑动力学规律;现场试验揭示了滑坡全过程牛顿力演变规律,提前7.5 h发出临滑预警.

关键词：滑坡降雨 NPR锚索控制机理监测预警