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考虑土仓压力作用下的既有盾构隧道沉降变形研究

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西安理工大学学报 2024年

作者：薛子钎夏洪春朱训国严滑钧大连大学辽宁省复杂结构灾害预测与防治重点实验室大连大学建筑工程学院

为研究不同土仓压力作用下盾构下穿施工对既有隧道沉降变形的影响，保证既有隧道的运营安全，以广州地铁22号线下穿3号线工程为背景，采用Midas/GTS NX建模与理论计算相结合的方法，对现阶段盾构下穿引起既有隧道沉降的经验公式进行改... 详细信息

为研究不同土仓压力作用下盾构下穿施工对既有隧道沉降变形的影响，保证既有隧道的运营安全，以广州地铁22号线下穿3号线工程为背景，采用Midas/GTS NX建模与理论计算相结合的方法，对现阶段盾构下穿引起既有隧道沉降的经验公式进行改进。通过对数值计算得出的沉降曲线进行参数反演，得到先行隧道与后行隧道的沉降槽宽度和地层损失率，将多组数据进行拟合，总结出沉降槽宽度和地层损失率随土仓压力变化的函数，提出考虑土仓压力作用下的既有隧道沉降预测公式。经工程实例验证发现通过改进公式预测的沉降值精度较既有经验公式相比有所提升，与数值模拟结果更为接近，且在其他下穿工程中也能良好应用，验证了公式的适用性。本研究可为类似工程提供参考。

关键词：盾构下穿沉降变形土仓压力预测公式

拉压复合型锚杆锚固机理的数值及模型试验应用研究

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西安理工大学学报 2024年第1期40卷 132-142页

作者：杨林朱训国夏洪春杨帅大连大学建筑工程学院辽宁大连116622 大连大学复杂结构系统灾害预测防治重点实验室辽宁大连116622

针对全长注浆锚杆在深部隧洞中支护作用的局限性,为有效控制隧洞围岩变形、增强锚杆承载性能,本文采用有限元数值模拟法深入研究拉压复合型锚杆支护结构在岩石隧道加固过程中受到拉拔荷载作用下的界面失效特征及力学传递机制,并将锚杆... 详细信息

针对全长注浆锚杆在深部隧洞中支护作用的局限性,为有效控制隧洞围岩变形、增强锚杆承载性能,本文采用有限元数值模拟法深入研究拉压复合型锚杆支护结构在岩石隧道加固过程中受到拉拔荷载作用下的界面失效特征及力学传递机制,并将锚杆应用在超载模型试验中,探究锚杆的支护性能。研究结果表明:锚固体与围岩相互作用接触界面的力学演化共经历了弹性阶段、塑性软化阶段、完全滑移阶段的渐进式失效过程。界面剪切力的传递也是从拉拔荷载较小时出现在承载板处,随拉拔荷载增大,向锚固段两侧转移,呈现双峰趋势。根据锚杆界面剪切力分布规律,提出了复合锚杆在低荷载和高荷载拉拔作用下的剪切力分布模型,此模型具有普遍性,进行的室内超载模型试验得出复合锚杆支护效果优于普通锚杆的结论,此研究可为复合锚杆在深埋隧洞等地下工程中的应用提供一定的参考价值。

关键词：拉压复合型锚杆渐进失效界面力学演化数值模拟模型试验

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基于摩擦摆支座的核安全壳结构隔震效果研究

工程抗震与加固改造 2024年第4期46卷 120-127页

作者：祁鹏飞裴强谯裕豪鲁蕴华夏超南大连大学辽宁省复杂结构系统灾害预测与防治重点实验室辽宁大连116622 中国地震局地球物理研究所北京100081 唐山学院土木工程学院河北唐山063000

核安全壳是防止核裂变产物泄漏的最后一道屏障,属于I类抗震物项,但近些年以日本福岛地震为代表性的超设计基准地震频发,故安全壳的抗震性能值得关注。基底隔震可以有效降低结构的地震响应,摩擦摆隔震支座因其优良的隔震性能已被广泛应... 详细信息

核安全壳是防止核裂变产物泄漏的最后一道屏障,属于I类抗震物项,但近些年以日本福岛地震为代表性的超设计基准地震频发,故安全壳的抗震性能值得关注。基底隔震可以有效降低结构的地震响应,摩擦摆隔震支座因其优良的隔震性能已被广泛应用于桥梁、房屋建筑中,但目前尚未有核安全壳的应用实例。为此本文基于ANSYS有限元软件建立摩擦摆支座隔震和非隔震安全壳结构整体模型,通过输入相同地震动对比分析核安全壳结构的频率、位移、加速度以及剪力等指标,研究摩擦摆支座在核安全壳结构隔震中的应用可行性。分析结果表明:隔震结构基本周期相比不隔震结构显著提高,且隔震结构的层间相对位移、加速度和剪力值等指标均小于非隔震结构,进一步说明隔震支座有利于提高核安全壳的抗震性能。

关键词：核安全壳摩擦摆支座基础隔震时程分析

结合疫情环境滨海高校绿色建筑概念设计——探索风能的利用

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建筑节能（中英文） 2024年第8期52卷 34-41页

作者：常宇宸李想大连大学建筑工程学院辽宁大连116000 大连大学辽宁省复杂结构系统灾害预测与防治重点实验室辽宁大连116000

随着经济高速发展,环境问题成为我们面临的巨大挑战。研究绿色能源利用,发展绿色建筑技术,是目前建筑行业的发展趋势。滨海城市拥有丰富的风能、潮汐能等绿色清洁能源,使得绿色建筑的建造有更广阔的发挥空间。根据大连市区具体校园环境... 详细信息

随着经济高速发展,环境问题成为我们面临的巨大挑战。研究绿色能源利用,发展绿色建筑技术,是目前建筑行业的发展趋势。滨海城市拥有丰富的风能、潮汐能等绿色清洁能源,使得绿色建筑的建造有更广阔的发挥空间。根据大连市区具体校园环境,利用计算机模拟软件设计一套能够利用这些清洁能源的模式。经过理论推演、建筑形体推敲的方法,营造一个适合利用风能的建筑概念(环境风6 m/s,风道内最大可达12 m/s)。此外,通过其他节能手法,如辅助日照,将幕墙设计成可活动式,以改变阳光入射方向,补充建筑采光;降低风噪,实现无能耗无尘通风;通过形体设计以提高建筑的通风效率,改良“方盒子”形式的建筑的不利因素;利用环境水体制冷,利用水体底部的低于空气温度的环境来调节室内温度等,从多个方面满足建筑的使用要求,降低建筑的能量消耗。为了适应疫情爆发的突发状况,建筑设计概念还加入了“适疫情化”设计逻辑。通过研究探索滨海地区绿色建筑形式与运行模式,在为绿色建筑发展提供新的设计概念的同时,实现了疫情模式下的管理方法改变。

关键词：滨海绿建适疫情化日照自然通风低能耗制冷

偏高岭土改性轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的3D打印性能

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硅酸盐通报 2024年第5期43卷 1663-1672页

作者：李楠钟建军邓永杰梁云万德田李维红李栋伟大连大学复杂结构系统灾害预测与防治辽宁省重点实验室大连116622 大连大学建筑工程学院大连116622 中国建筑材料科学研究总院有限公司北京100024 大连学庆铭锋数控技术有限公司大连116622

本文采用自主研发的混搅挤功能一体化建筑3D打印设备,实现了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的3D打印,探究了不同掺量偏高岭土(MK)对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥性能的影响规律,并结合XRD与SEM试验进一步分析MK掺量对3D打印轻烧氧化镁基... 详细信息

本文采用自主研发的混搅挤功能一体化建筑3D打印设备,实现了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥材料的3D打印,探究了不同掺量偏高岭土(MK)对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥性能的影响规律,并结合XRD与SEM试验进一步分析MK掺量对3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物及晶体形貌的影响。结果表明:3D打印轻烧氧化镁基磷酸镁水泥的凝结时间与力学性能均随着MK掺量的增加呈先上升后下降的趋势;当MK掺量为胶凝材料质量的4%~6%时,MK的加入有效改善了轻烧氧化镁基磷酸镁水泥浆体的打印性能,此时的轻烧氧化镁基磷酸镁水泥具有良好的挤出性能、建造性能与力学性能,能够满足3D打印应用要求;MK的加入不会改变轻烧氧化镁基磷酸镁水泥水化产物晶体的组成,但会产生大量无定形的非晶体水化产物,进一步填充水化产物与颗粒间的空隙,改善结构密实程度。

关键词：轻烧氧化镁偏高岭土磷酸镁水泥 3D打印打印性能力学性能

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隧道-土-桥桩相互作用体系振动台试验与数值模拟研究

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振动工程学报 2024年第1期37卷 168-181页

作者：路沙沙赵东旭白举科刘少栋尹航辽宁工程技术大学土木工程学院辽宁阜新123000 辽宁省矿山沉陷灾害防治重点实验室辽宁阜新123000

以大连实际工程为背景,通过振动台试验研究了双隧道-砂土-桥桩系统在地震作用下的动力相互作用(SSSI),得到结构、场地的动力响应规律,并与ABAQUS数值模拟结果进行对比。数值模型引入Kelvin本构模型子程序,利用等效线性方法处理砂土在计... 详细信息

以大连实际工程为背景,通过振动台试验研究了双隧道-砂土-桥桩系统在地震作用下的动力相互作用(SSSI),得到结构、场地的动力响应规律,并与ABAQUS数值模拟结果进行对比。数值模型引入Kelvin本构模型子程序,利用等效线性方法处理砂土在计算过程中的非线性问题。将试验结果与数值模拟结果进行对比,验证了数值模拟的可靠性。在此基础上设计了8种工况,通过对比分析研究了体系内各结构之间的相互作用规律。结果表明,隧道会放大桥桩、临近隧道的峰值加速度,而桥桩却会对侧穿隧道的峰值加速度起到减弱作用;隧道与桥桩的存在均会增大彼此的截面剪力与弯矩,其中受影响的区域主要集中在隧道上下拱,桥桩的桩底与桩-土交界面。

关键词：结构-土-结构相互作用振动台试验数值模拟动力响应放大系数

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珊瑚礁冠层水动力学问题研究综述

海洋学报 2024年第1期46卷 1-11页

作者：姚宇周宝宝长沙理工大学水利与环境工程学院湖南长沙410114 水沙科学与水灾害防治湖南省重点实验室湖南长沙410114

珊瑚礁冠层水动力学的研究不仅对维护珊瑚礁生态系统的健康以及生态修复具有指导意义,还能为在台风浪等极端波浪影响下的海岸带防灾减灾提供决策依据,也对预测珊瑚礁上的泥沙输运和珊瑚礁海岸线演变具有重要的参考价值。本文回顾了珊瑚... 详细信息

珊瑚礁冠层水动力学的研究不仅对维护珊瑚礁生态系统的健康以及生态修复具有指导意义,还能为在台风浪等极端波浪影响下的海岸带防灾减灾提供决策依据,也对预测珊瑚礁上的泥沙输运和珊瑚礁海岸线演变具有重要的参考价值。本文回顾了珊瑚礁冠层水动力学的研究现状,从冠层内外流动特性、冠层阻力特性及冠层阻力的模拟方法3个方面对当前该领域的研究进展进行了系统的综述,并提出未来冠层内外流动特性的研究可关注更复杂的波浪或波流共同作用下的水动力特性,冠层阻力特性应充分考虑冠层骨架结构的各向异性,冠层阻力的模拟可采用直接求解基于Navier-Stokes方程来复现冠层尺度下的精细化流场。

关键词：冠层流阻力系数剪切应力水动力珊瑚礁

基于松散耦合方法的弃土场边坡三维建模及稳定性分析:以福州市闽清县白樟池埔建筑弃土场为例

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科学技术与工程 2024年第3期24卷 1184-1191页

作者：赖滨泓王浩豆红强福州大学紫金地质与矿业学院福州350116 福建省地质灾害重点实验室福州350002 自然资源部丘陵山地地质灾害防治重点实验室福州350002

近年来大规模的旧房拆迁改造及道路建设导致弃土方量剧增,弃土场已成为城市建设的重要附属工程。由于弃土场边坡结构松散、密实性差,较天然边坡更易发生变形破坏,弃土场的安全管理备受关注。为实现复杂工况下弃土场稳定性的快速分析,通... 详细信息

近年来大规模的旧房拆迁改造及道路建设导致弃土方量剧增,弃土场已成为城市建设的重要附属工程。由于弃土场边坡结构松散、密实性差,较天然边坡更易发生变形破坏,弃土场的安全管理备受关注。为实现复杂工况下弃土场稳定性的快速分析,通过搭建ArcGIS和GeoStudio的松散耦合方法,构建了一套集可视化建模和模拟计算为一体的技术框架。为改良模型可视化效果,配合虚拟钻孔和空间插值方法改良地层曲面精度,完善了弃土场的三维建模技术。采用Python语言为程序接口完成跨平台模型数据交换,实现全时空全方位的多工况弃土场边坡稳定性快速预测。闽清白樟池埔建筑弃土场的应用实例表明,此方案能够实现弃土场任意断面的高质量识别和复杂工况下稳定性变化规律的快速预测,可见松散耦合方法在弃土场稳定性分析过程中具有显著的适用性和实用价值。

关键词：松散耦合地理信息系统建筑弃土场三维建模稳定性分析

城市隧道同时侧穿桩基和下穿既有隧道变形分析

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辽宁工程技术大学学报（自然科学版） 2023年第6期42卷 664-670页

作者：李金奎庄文大连大学建筑工程学院辽宁大连116622 大连大学复杂结构系统灾害预测防治重点实验室辽宁大连116622

为研究城市隧道同时侧穿桩基、下穿隧道的受力与变形规律,依托大连东港商务区220kV电力隧道主体施工工程,通过单桩水平位移方程与经验参数修正公式、Peck公式相结合,对桩基、既有隧道变形进行理论分析和计算,并采用数值模拟试验和现场... 详细信息

为研究城市隧道同时侧穿桩基、下穿隧道的受力与变形规律,依托大连东港商务区220kV电力隧道主体施工工程,通过单桩水平位移方程与经验参数修正公式、Peck公式相结合,对桩基、既有隧道变形进行理论分析和计算,并采用数值模拟试验和现场实测验证。分析了电力隧道开挖对桩基位移及受力的影响规律,研究了既有隧道的沉降变形。研究结果表明:桩基水平位移及桩端沉降均随电力隧道施工的进行不断增加;随着桩身深度增加,桩身轴力先增大后减小;随着隧道与桩间距增加,桩身轴力先增大后趋于稳定;桩身弯矩在不同深度内均随隧道与桩距离增大而增大,但增幅较小;既有隧道的存在也会对桩基产生变形影响;数值模拟得到的既有隧道最大沉降位移为7.34mm。数值模拟结果与理论计算及现场实测结果一致。研究结论为同时穿越的类似工程提供参考。

关键词：电力隧道同时穿越桩基既有隧道