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大断面管幕箱涵顶进引起地表变形的解析解答

岩土工程学报 2025年第1期47卷 184-191页

作者：张坤勇李丹阳张梦沈小锐河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024 河海大学岩土工程科学研究所江苏南京210024 南京市房屋安全服务中心江苏南京210029

研究大断面管幕箱涵顶进全过程对土体变形和周围环境的影响,对于事前预测变形并控制施工扰动影响具有重要意义。基于Mindlin解答、修正Sagaseta公式等经典理论解答,分别考虑由正面推进力、摩擦力和土体损失等因素引起的地表变形,提出考... 详细信息

研究大断面管幕箱涵顶进全过程对土体变形和周围环境的影响,对于事前预测变形并控制施工扰动影响具有重要意义。基于Mindlin解答、修正Sagaseta公式等经典理论解答,分别考虑由正面推进力、摩擦力和土体损失等因素引起的地表变形,提出考虑三者共同作用下的大断面管幕箱涵顶进引起的地表变形计算方法。建立管幕箱涵顶进作用下土体受力模型,采用Mindlin解答分别给出正面推进力和摩擦力引起的土体变形计算公式;基于当层法原理提出由土体损失引起的横向地表沉降计算公式。根据各影响因素的相对独立性,将各因素引起的土体变形量叠加,从而得到一种适用于大断面管幕箱涵顶进施工,可综合考虑多种施工因素和土体三维变形的理论解答公式。通过工程实例验证公式的合理性,研究成果可为实际施工变形预测提供参考。

关键词：大断面管幕箱涵 Mindlin解地表变形变形预测

基于移动最小二乘法的阶跃型滑坡预警曲面模型

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河海大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 95-102,120页

作者：王伟丁聪刘世藩姜宇航陈超河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 河海大学江苏省岩土工程技术工程研究中心江苏南京210098

基于移动最小二乘法搭建阶跃型滑坡预警曲面模型,以三峡库区王家坡滑坡监测数据为例构建预警模型并验证了该模型用于滑坡阶跃预警的可行性。该模型通过移动最小二乘法拟合滑坡累计位移-监测期次曲线,利用拟合曲线导数信息确定滑坡阶跃... 详细信息

基于移动最小二乘法搭建阶跃型滑坡预警曲面模型,以三峡库区王家坡滑坡监测数据为例构建预警模型并验证了该模型用于滑坡阶跃预警的可行性。该模型通过移动最小二乘法拟合滑坡累计位移-监测期次曲线,利用拟合曲线导数信息确定滑坡阶跃变形区间,以区间二阶导数最大值点作为“类破坏点”获得当期降雨、前期降雨、位移速率阈值;根据“类破坏点”监测信息,利用移动最小二乘法建立滑坡阶跃变形发生的阈值曲面,以位移速率作为分级标准建立4级预警阈值曲面模型进行预警分析。王家坡滑坡验证结果表明,模型预警等级与滑坡实际位移情况相符,模型具有良好的预警效果,能实现高效准确的滑坡阶跃变形预警。

关键词：降雨型滑坡阶跃变形预警模型移动最小二乘法王家坡滑坡

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粗粒土三阶状态相关本构模型研究

岩土工程学报 2025年第2期47卷 234-242页

作者：郭万里蔡正银朱俊高南京水利科学研究院岩土工程研究所江苏南京210024 岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室河海大学江苏南京

岩土工程中普遍存在材料空间变异性问题,对粗粒土而言,其空间变异性主要体现在颗粒级配与密度的非均匀分布。然而,经典的状态相关理论只能描述密度与应力水平这两个状态量的影响,建立能综合考虑级配、密度和应力水平的粗粒土三阶状态相... 详细信息

岩土工程中普遍存在材料空间变异性问题,对粗粒土而言,其空间变异性主要体现在颗粒级配与密度的非均匀分布。然而,经典的状态相关理论只能描述密度与应力水平这两个状态量的影响,建立能综合考虑级配、密度和应力水平的粗粒土三阶状态相关本构模型是精细化模拟的迫切需求。通过引入归一化级配参数来定量表征粗粒土初始级配的变化,在此基础上提出了考虑级配、密度和应力水平影响的等向固结线和临界状态线方程,并结合广义塑性理论,建立了粗粒土三阶状态相关本构模型。验证结果表明,该模型仅采用一套模型参数,就能较好地反映粗粒土在不同级配、不同密度、不同围压条件下的应力应变特性,可应用于粗粒土工程中考虑材料空间变异性的数值分析。

关键词：粗粒土级配临界状态三阶状态相关本构模型

土体抗剪强度各向异性对边坡滑动模式与稳定性的影响

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江苏大学学报（自然科学版） 2025年第1期46卷 91-97页

作者：张飞胡光华河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024 河海大学江苏省岩土工程技术工程研究中心江苏南京210024

基于极限分析法中的上限定理,开展了考虑土体抗剪强度各向异性的边坡稳定性研究,通过参数分析研究了土体抗剪强度各向异性对边坡失稳滑动方式与边坡稳定性安全系数的影响规律.结果表明:边坡稳定性安全系数随着抗剪强度各向异性系数减小... 详细信息

基于极限分析法中的上限定理,开展了考虑土体抗剪强度各向异性的边坡稳定性研究,通过参数分析研究了土体抗剪强度各向异性对边坡失稳滑动方式与边坡稳定性安全系数的影响规律.结果表明:边坡稳定性安全系数随着抗剪强度各向异性系数减小而减小,其影响程度随着土体内摩擦角和坡度的减小而增大;对于土体黏聚力较大、内摩擦角较小的缓坡,随着抗剪强度各向异性系数减小,边坡的最危险滑动面会由坡脚深层破坏转变为坡底深层破坏,滑动范围显著增大;基于计算结果绘制了稳定图(stability chart),实现了考虑土体抗剪强度各向异性影响的边坡稳定性安全系数的快速计算与最危险滑动方式的判别.

关键词：边坡抗剪强度各向异性稳定性安全系数极限分析法滑动

考虑场地效应的多点地震动作用下边坡永久位移分析

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岩土工程学报 2025年第1期47卷 65-75页

作者：宋健潘驭航陆朱汐姬建张飞高玉峰河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210024 河海大学土木与交通学院江苏南京210024

地震动引起的边坡土层非线性动力响应可能导致坡体不同位置的地震动加速度时程不一致,从而对整个滑动体的极限平衡状态及之后的地震累积永久位移产生影响。为了研究场地效应对边坡地震永久位移的影响,基于极限平衡条分法,通过对不同土... 详细信息

地震动引起的边坡土层非线性动力响应可能导致坡体不同位置的地震动加速度时程不一致,从而对整个滑动体的极限平衡状态及之后的地震累积永久位移产生影响。为了研究场地效应对边坡地震永久位移的影响,基于极限平衡条分法,通过对不同土条赋予不同的水平和竖向地震动时程,推导出一种考虑场地效应的圆弧和任意形状滑面的多点地震作用下边坡永久位移分析方法。通过与有限差分软件FLAC的数值模拟结果进行对比,验证了该方法能够合理考虑地震动的场地效应。通过研究不同分布形式的多点地震动及竖向地震动对边坡永久位移的影响,结果表明:场地效应引起的水平地震动放大以及多点地震动不同分布模式会导致整个滑体平均地震惯性力作用位置发生改变,从而影响地震作用下滑动体沿滑面的永久变形量,竖向地震动对边坡地震位移影响较小。将方法应用于Lexington土石坝震后变形案例分析,计算得到的坝坡地震永久位移与实际震后观测值相吻合,证明了考虑场地效应的重要性及本文方法的合理性。

关键词：地震边坡稳定性场地效应永久位移极限平衡条分法多点地震动

H型试剂对于大直径泥水盾构泥水分离处理的影响与应用

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岩土工程学报 2025年第1期47卷 153-163页

作者：张箭任国平尹义豪钟小春张春雷梁禹河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室江苏南京210098 中铁十四局集团大盾构工程有限公司江苏南京211800 河海大学环境学院江苏南京210098 中山大学土木工程学院广东珠海519082

针对广东湛江湾海底隧道施工中出现的盾构废弃泥浆脱水速率慢、泥渣含水率高与废浆排放污染等问题,研发了一种新型H型脱水试剂。通过絮凝脱水试验、微观机理试验以及现场生产试验,揭示了泥浆泥水分离体积比/上清液浊度/粒径分布和Zeta... 详细信息

针对广东湛江湾海底隧道施工中出现的盾构废弃泥浆脱水速率慢、泥渣含水率高与废浆排放污染等问题,研发了一种新型H型脱水试剂。通过絮凝脱水试验、微观机理试验以及现场生产试验,揭示了泥浆泥水分离体积比/上清液浊度/粒径分布和Zeta电位等变化规律,综合评价H型试剂与3种聚丙烯酰胺(PAM)在泥浆脱水效果方面的差异。结果表明:H型试剂与泥浆作用的最优添加量为0.5%;与PAM相比,H型试剂前期沉降速度较慢,但脱水后的泥渣含水率降低了约18.1%,且上清液非常清澈,7.8的pH值符合直接外排条件;H型试剂兼具了较好的桥网作用与电中和作用,使粒径工程成本。

关键词：泥水盾构泥水分离絮凝脱水机理研究现场试验

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基于SIR模型的城市路网拥堵传播分析

郑州大学学报（工学版） 2025年第1期46卷 51-58页

作者：郑长江周思达郑树康马庚华张博戴津雯河海大学土木与交通学院江苏南京210098 河海大学环境学院江苏南京210098 河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098

研究城市道路交通拥堵传播规律对缓解交通拥堵问题有着积极作用,为此建立了基于SIR的城市道路交通拥堵传播模型,用以分析城市道路交通拥堵传播过程。首先,基于城市实际路网构建路网对偶拓扑网络,并依据SIR建立交通拥堵传播模型。其次,... 详细信息

研究城市道路交通拥堵传播规律对缓解交通拥堵问题有着积极作用,为此建立了基于SIR的城市道路交通拥堵传播模型,用以分析城市道路交通拥堵传播过程。首先,基于城市实际路网构建路网对偶拓扑网络,并依据SIR建立交通拥堵传播模型。其次,结合道路网络的复杂网络特征和道路自身的相关属性,引入随机森林算法计算相关权重,确定拥堵模型中的传播速率等关键参数。最后,以南京市秦淮区某区域路网为例,构建有69个节点,163条连线的城市路网对偶拓扑网络进行仿真实验。结果表明:道路节点度和道路饱和度是影响道路拥堵传播的关键因素,道路节点度的影响相对较小,传播范围增长在5%以内,恢复时间影响在10%左右;道路饱和度的影响相对较大,随着道路饱和度的增长,传播范围增长最大可至40%,恢复时间影响在20%左右。

关键词： SIR模型城市交通拥堵传播道路节点度道路饱和度

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海上浮式风机纵摇及其抑制研究进展

河海大学学报(自然科学版) 2025年第1期53卷 103-110页

作者：张继生王军磊李浩然王芳宇河海大学港口海岸与近海工程学院江苏南京210098

梳理了风浪荷载单独作用与联合作用下浮式风机的纵摇响应规律,总结了调谐质量阻尼器、波浪能利用装置以及船用减摇设备等外加阻尼装置对浮式风机的减摇效果,揭示了不同减摇措施的作用机理,指出了各装置未来在控制策略、布置形式以及应... 详细信息

梳理了风浪荷载单独作用与联合作用下浮式风机的纵摇响应规律,总结了调谐质量阻尼器、波浪能利用装置以及船用减摇设备等外加阻尼装置对浮式风机的减摇效果,揭示了不同减摇措施的作用机理,指出了各装置未来在控制策略、布置形式以及应用对象等研究中仍需要解决的问题。

关键词：浮式风机纵摇减摇调谐质量阻尼器波浪能利用装置船用减摇设备

基于ANN-GA协同寻优的大跨度双曲桁架拱钢闸门结构优化设计

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水电能源科学 2025年第1期43卷 145-149页

作者：王皓臣张燎军张汉云章寰宇林润丰宋琰河海大学水利水电学院江苏南京210098

针对大跨度双曲桁架拱钢闸门结构的优化设计,采用拉丁超立方随机抽样方法建立试验抽样点,通过对抽样点的训练建立人工神经网络(ANN)预测模型;同时协同遗传算法(GA)的全局搜索能力,基于ANN模型构造相应的适应度函数,提出了一种ANN-GA协... 详细信息

针对大跨度双曲桁架拱钢闸门结构的优化设计,采用拉丁超立方随机抽样方法建立试验抽样点,通过对抽样点的训练建立人工神经网络(ANN)预测模型;同时协同遗传算法(GA)的全局搜索能力,基于ANN模型构造相应的适应度函数,提出了一种ANN-GA协同优化的结构优化模型,并对某拟建60 m大跨度双曲桁架拱钢闸门关键构件进行结构优化设计。结果表明,ANN模型可有效应用于结构尺寸与闸门总质量及最大折算应力的非线性建模,训练后的ANN-GA模型可根据结构尺寸准确预测该结构尺寸下所对应的闸门总质量及最大应力值;通过建立基于ANN模型构建的适应度函数,GA可实现在ANN模型预测的基础上快速全局寻优并快速收敛,基于ANN-GA的协同优化方法对于闸门结构尺寸优化切实有效。研究成果可为闸门结构优化设计提供参考。

关键词：钢闸门结构优化设计人工神经网络遗传算法