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盾构隧道施工扰动对隧道与车站地震响应的影响分析

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地震工程学报 2025年第1期 69-81页

作者：加瑞杨岗郑刚李青茁许敬明天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

盾构隧道施工扰动会改变隧道周围土体的应力状态和力学性质，从而影响隧道与车站后期的地震响应。通过数值模拟，分析不同程度的应力状态改变和剪切模量衰减对地震时隧道周围土体、管片结构以及车站结构地震响应的影响。结果表明：(1)... 详细信息

盾构隧道施工扰动会改变隧道周围土体的应力状态和力学性质，从而影响隧道与车站后期的地震响应。通过数值模拟，分析不同程度的应力状态改变和剪切模量衰减对地震时隧道周围土体、管片结构以及车站结构地震响应的影响。结果表明：(1)应力状态改变程度越大(地层应力释放率越大),隧道周围土体的初始剪应力越大，隧道底部土体的剪应变越大，超静孔隙水压力越大；同时，地震引起的管片弯矩和轴力越大(应力释放率30%时地震引起的左拱肩峰值管片弯矩和轴力增量分别是应力释放率10%时的165%和527%),车站侧墙和柱的相对水平位移越大。(2)剪切模量衰减程度越大，隧道周围土体的剪切模量越小，隧道周围土体越软，隧道底部土体的剪应变越大，超静孔隙水压力越大；同时，地震引起的管片弯矩和轴力越小(模量衰减大时地震引起的左拱肩峰值管片弯矩和轴力增量分别是模量无衰减时的67%和40%),车站侧墙和柱的相对水平位移越小。因此，盾构隧道的施工扰动程度对后期隧道与车站的地震响应有明显影响，在隧道与车站的抗震设计时应考虑盾构隧道前期施工对周围土体应力状态及力学性质改变的影响。

关键词：盾构隧道施工扰动应力状态模量衰减地震响应

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桩-承台不同连接方式下的桩基-结构动力响应离心机振动台试验研究

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建筑结构学报 2025年第1期 204-211+222页

作者：郑刚张文彬赵继辉周海祚天津大学建筑工程学院天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

桩与承台之间通常采用刚性连接形式，然而在地震作用下刚性连接附近易发生应力集中，导致桩基发生破坏。同时，桩基是隐蔽工程，破坏后难以进行检测与修复。因此，对桩基-结构动力进行响应离心机振动台试验，研究刚性、半刚性和垫层三种... 详细信息

桩与承台之间通常采用刚性连接形式，然而在地震作用下刚性连接附近易发生应力集中，导致桩基发生破坏。同时，桩基是隐蔽工程，破坏后难以进行检测与修复。因此，对桩基-结构动力进行响应离心机振动台试验，研究刚性、半刚性和垫层三种桩-承台连接形式对上部结构与桩基的动力响应特征及受力分布规律的影响，并开展浅基础形式作为变形的对比组研究。结果表明：地震作用下，相较于桩-承台刚性连接，半刚性连接和垫层连接方式均可有效降低上部结构动力加速度响应；刚性与半刚性连接形式下，虽会出现较大的上部结构净位移，但显著限制基础转动与平动位移；垫层连接具有隔振作用，可显著减少上部结构净位移，然而由于承台与桩体无抗拉连接，基础的转动与平动位移显著；加速度幅值较大时(apg=0.3g)基础转动位移增量明显，易发生基础与地基脱离的现象；在桩体受力性能方面，桩-承台半刚性连接和垫层连接通过减弱上部的惯性力，可分别降低桩顶弯矩和桩身弯矩，对防止桩基发生弯曲破坏起到有益作用。

关键词：桩-承台系统刚性连接半刚性连接垫层连接离心机振动台试验动力响应

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囊体扩张主动控制桩基水平变形机理分析

岩土工程学报 2025年第1期47卷 85-95页

作者：黄建友闫宇涛刁钰郑刚李凯贾建伟刘永超天津大学建筑工程学院天津300072 滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室(天津大学) 天津300072 中国建筑第五工程局有限公司湖南长沙410004 中国建筑第六工程局有限公司天津300457 天津建城基业集团有限公司天津300301

囊体扩张是一种新型地下结构变形主动控制技术,然而其在桩基变形控制机理方面尚未深入研究。采用有限元软件探究了囊体扩张控制桩基水平变形机理,分析了囊体扩张引起桩基和土体变形特性以及囊体-土体-桩体之间相互作用。结果表明:扩张直... 详细信息

囊体扩张是一种新型地下结构变形主动控制技术,然而其在桩基变形控制机理方面尚未深入研究。采用有限元软件探究了囊体扩张控制桩基水平变形机理,分析了囊体扩张引起桩基和土体变形特性以及囊体-土体-桩体之间相互作用。结果表明:扩张直径0.5 m的囊体对直径为1.2 m的桩可产生最大5.5 mm水平变形,控制效率为60%,囊体扩张对桩基水平变形控制效果良好。囊体扩张会引起邻近土体产生较大的超孔隙水压力,而孔压消散会导致土体压缩而降低桩基控制效率。当扩张距离较小时,桩径对囊体扩张控制效果影响显著。囊体扩张对桩径为0.4~1.6m的桩均有一定的变形控制效果,尤其适用于小直径桩基的变形控制。随扩张直径的增大,桩基最大水平位移近乎呈线性增大。此外,桩基水平变形随扩张距离增大而减小,但由于扩张对周围孔隙水压力影响范围有限,导致控制效率呈增大趋势。双排囊体扩张控制变形中“遮拦效应”和“反力效应”明显,控制桩基变形应遵循“先远后近,逐排扩张”的原则,以提高控制效果。

关键词：囊体扩张桩基变形控制机理分析

装配式混合框架-偏心支撑结构抗震性能试验研究

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建筑结构学报 2025年第1期 51-60页

作者：张锡治马相章少华董泊军刘瑞珩鞠杰天津大学建筑工程学院天津大学建筑设计规划研究总院有限公司天津大学滨海土木工程结构与安全教育部重点实验室

装配式混合框架-偏心支撑结构是由偏心支撑与预制混凝土柱-钢梁混合框架组合而成。为研究其抗震性能，对2个设置偏心支撑的混合框架子结构(简称“偏心支撑子结构”)和1个作对比的混合框架共计3个单层单跨试件进行低周反复加载试验。以... 详细信息

装配式混合框架-偏心支撑结构是由偏心支撑与预制混凝土柱-钢梁混合框架组合而成。为研究其抗震性能，对2个设置偏心支撑的混合框架子结构(简称“偏心支撑子结构”)和1个作对比的混合框架共计3个单层单跨试件进行低周反复加载试验。以消能梁段名义屈服剪力为变化参数，研究偏心支撑子结构的破坏模式和抗震性能指标。结果表明：偏心支撑子结构在水平地震作用下塑性变形主要集中在消能梁段，柱底塑性损伤较轻，其他构件基本保持弹性状态；偏心支撑子结构的承载力、初始刚度和耗能能力分别为混合框架的1.58倍、3.05倍、2.29倍，抗震性能提升显著；消能梁段名义屈服剪力提高30%，对应偏心支撑子结构的承载力、初始刚度分别提高10%、8%，两者位移延性系数基本一致。基于虚功原理得到偏心支撑子结构承载力计算方法，其相对误差在11%以内。

关键词：混合框架偏心支撑子结构装配式拟静力试验抗震性能承载力

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SAR三维成像中的模糊问题研究

雷达科学与技术 2025年

作者：赵春萌肖宁刘慧史洪印黎芳北京建筑大学电气与信息工程学院

SAR三维成像中，基线分布对成像结果有很大的影响。最长基线决定成像系统的分辨率，最短基线决定了成像系统的最大不模糊高度。本文分析了基线分布对三维成像的影响，并针对高程模糊问题，提出了一种基于相位解缠技术的解模糊方法。该... 详细信息

SAR三维成像中，基线分布对成像结果有很大的影响。最长基线决定成像系统的分辨率，最短基线决定了成像系统的最大不模糊高度。本文分析了基线分布对三维成像的影响，并针对高程模糊问题，提出了一种基于相位解缠技术的解模糊方法。该方法首先利用SAR幅度图像和相干系数图实现建筑提取，获得建筑位置所对应的干涉条纹；然后利用多基线迭代相位解缠方法获得最长基线的对应的高分辨率真实相位图；最后，对长基线的干涉相位反演高程得到解模糊的高程点云。本文分别利用仿真实验和来自空天信息创新研究院发布的运城机载数据以及天津临港商务大厦小型无人机载数据，对高程模糊进行了实验分析，也验证了解模糊方法的可行性。

关键词：合成孔径雷达三维成像高程模糊相位缠绕多基线相位解缠

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闸墩冰荷载及过冰能力的模型试验研究

水利学报 2005年第9期36卷 1121-1126,1132页

作者：宋安范晓雷史庆增王义安天津大学建筑工程学院冰工程实验室天津300072 交通部天津水运工程科学研究所天津300456

本文针对我国东北地区某航电枢纽设计中泄洪闸闸墩的冰荷载以及流冰期排冰的问题进行了对应的物理模拟试验。通过孤立闸墩和双闸墩的冰荷载试验,证实了边界条件对冰荷载的影响,获得了边界影响系数.不同冰速的试验也证明,冰速对于冰力具... 详细信息

本文针对我国东北地区某航电枢纽设计中泄洪闸闸墩的冰荷载以及流冰期排冰的问题进行了对应的物理模拟试验。通过孤立闸墩和双闸墩的冰荷载试验,证实了边界条件对冰荷载的影响,获得了边界影响系数.不同冰速的试验也证明,冰速对于冰力具有明显的影响。文中将试验结果与理论公式计算进行了比较并提出了作者的看法,可供工程设计人员参考。根据现场实测资料,进行了三种江面冰排不同分布和密度的闸墩过冰能力的定性物理模拟试验,阐述了现有工况下闸墩间流冰通过的可能性。

关键词：冰荷载闸墩模拟试验过冰能力

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泄洪雾化的粒子系统模拟及三维可视化

水利学报 2005年第10期36卷 1194-1198,1203页

作者：刘东海崔广涛钟登华彭文怀天津大学建筑工程学院

本文在泄洪雾化水流基本运动模式控制下,提出了基于粒子系统的泄流运动及雾化降雨的三维模拟与可视化方法,并且基于地理信息系统(GIS)技术建立了坝区地形及建筑物数字模型,实现了泄流水舌挑射运动、沿程掺气扩散、跌水碰溅以及雾化降雨... 详细信息

本文在泄洪雾化水流基本运动模式控制下,提出了基于粒子系统的泄流运动及雾化降雨的三维模拟与可视化方法,并且基于地理信息系统(GIS)技术建立了坝区地形及建筑物数字模型,实现了泄流水舌挑射运动、沿程掺气扩散、跌水碰溅以及雾化降雨场景的逼真模拟,为工程人员提供了一个可视化的设计与决策环境,并可为进一步研究“虚拟泄洪”提供理论基础。

关键词：泄洪雾化模拟物理机理粒子系统三维可视化地理信息系统(GIS)

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反分析方法在软土地区建设人工岛的应用

浙江大学学报（工学版） 2010年第10期44卷 1890-1896页

作者：闫澍旺苏晓成天津大学建筑工程学院天津300072

基于Abaqus软件提出反分析法,利用实测的沉降数据和准确的加载信息反分析得出土体参数,用于指导人工岛的建设.在取得试验土性指标的基础上,用Abaqus计算曲线与实测沉降曲线进行比较.在施工前采用实验室测得的土体参数,利用Abaqus预测土... 详细信息

基于Abaqus软件提出反分析法,利用实测的沉降数据和准确的加载信息反分析得出土体参数,用于指导人工岛的建设.在取得试验土性指标的基础上,用Abaqus计算曲线与实测沉降曲线进行比较.在施工前采用实验室测得的土体参数,利用Abaqus预测土体的沉降和孔隙水压力.根据实测数据来修正计算的土体参数的准确性.采用反分析后的土体参数预测下一个施工阶段土体的位移和孔隙水压力,重复进行此过程,直至施工完成.结合模拟计算结果与监测数据分析,进行反分析和动态设计,有效指导了该人工岛的顺利建成.

关键词：软土地基沉降监测人工岛反分析方法 Abaqus

扰动对明渠湍流结构及床面稳定性影响的实验研究

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水利学报 2007年第1期38卷 23-31页

作者：白玉川许栋天津大学建筑工程学院天津300072

本文通过在水槽实验中采集的流速过程数据,定量地研究了沙纹阶段明渠水流在不同形式扰动作用下的湍流结构,以及湍流结构对泥沙运动和床面演化的影响。实验发现,扰动附近水流紊动大大增强,扰动促使局部泥沙在断面平均流速低于平床起动流... 详细信息

本文通过在水槽实验中采集的流速过程数据,定量地研究了沙纹阶段明渠水流在不同形式扰动作用下的湍流结构,以及湍流结构对泥沙运动和床面演化的影响。实验发现,扰动附近水流紊动大大增强,扰动促使局部泥沙在断面平均流速低于平床起动流速的情况下起动,并促使床面失稳形成沙纹。另外,不同的扰动形式、位置及尺度对泥沙运动以及床面稳定性的影响各不相同,实验中进行了深入的比较和分析。

关键词：扰动明渠湍流床面稳定沙纹