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水压与动载耦合作用下高铁隧底结构裂损机理分析

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中南大学学报（自然科学版） 2024年第2期55卷 525-537页

作者：傅金阳张寅初谢佳伟阳军生刘浩中南大学土木工程学院湖南长沙410075 高速铁路建造技术国家工程研究中心湖南长沙410075 中国中铁股份有限公司北京100039 济南轨道交通集团建设投资有限公司山东济南250013

高速铁路隧道底部结构隆起变形开裂是多方面影响因素叠加作用的结果。综合利用扩展有限元方法、流固耦合理论和现场实测结果,采用激振力荷载拟合函数施加于轨面模拟列车振动荷载作用效果,分析在水压和列车动荷载耦合作用下的高铁隧道底... 详细信息

高速铁路隧道底部结构隆起变形开裂是多方面影响因素叠加作用的结果。综合利用扩展有限元方法、流固耦合理论和现场实测结果,采用激振力荷载拟合函数施加于轨面模拟列车振动荷载作用效果,分析在水压和列车动荷载耦合作用下的高铁隧道底部结构不协调变形机理,揭示水压与动荷载作用下隧道底部结构的变形特征与水压力变化规律。研究结果表明:在既有隧底结构型式与排水条件下,水压变化是隧道底部结构变形与开裂的诱发原因,列车动荷载导致的裂缝水压交替变化是隧道底部结构持续性隆起裂损的间接原因。隧道底部结构开裂一般首先发生在仰拱填充层中央排水沟处,然后在轨道板、仰拱填充层与衬砌仰拱结构存在刚度差异的各交界面上出现裂缝。高速列车动荷载周期性的上下振动与水压力耦合作用下隧道底部结构界面和各裂缝过水处产生超静水压力,其周期性抽吸变化将对裂缝产生水力压裂效应,加剧隧道底部结构的裂损。高水压高铁隧道底部结构隆起开裂的整治措施应综合考虑泄水降压、裂缝封堵以及底部多层结构体系的层间锚固。

关键词：高铁隧道底部结构不协调变形扩展有限元流固耦合

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粉煤灰复合SBS改性沥青流变性能试验研究

公路交通科技 2024年第7期41卷 14-22页

作者：胡翌刚袁臻杨毅湖南省交通建设质量安全监督管理局湖南长沙410116 现代投资股份有限公司湖南长沙410004 湖南省怀芷高速公路建设开发有限公司湖南长沙410004

为了研究温度和老化作用对粉煤灰/SBS复合改性沥青流变性能的影响,制备了3种类型的改性沥青样品:粉煤灰改性沥青,SBS改性沥青和粉煤灰/SBS复合改性沥青。通过系统的室内试验,详细评估了不同温度条件和老化程度对不同改性沥青的流变性能... 详细信息

为了研究温度和老化作用对粉煤灰/SBS复合改性沥青流变性能的影响,制备了3种类型的改性沥青样品:粉煤灰改性沥青,SBS改性沥青和粉煤灰/SBS复合改性沥青。通过系统的室内试验,详细评估了不同温度条件和老化程度对不同改性沥青的流变性能和疲劳性能的影响。试验结果表明,沥青的复数模量随着加载频率的增加而显著增加。此外,未老化沥青和短期老化沥青在储能模量和损耗模量方面对温度的敏感性最低。然而,当沥青经过长期老化之后,10%粉煤灰改性沥青的性能更易受温度变化的影响。进一步分析显示,与基质沥青相比,10%粉煤灰/2%SBS复合改性沥青在不同温度条件下的疲劳寿命显著提高。在10,20,30℃条件下,疲劳寿命分别提高了60.14%,43.39%,48.93%。这些结果表明,粉煤灰/SBS复合改性沥青在低温条件下表现出优良的抗变形能力和抗疲劳性能。综合考虑,粉煤灰/SBS复合改性沥青不仅在提高沥青性能方面显示出显著优势,还在延长道路使用寿命和提高道路安全性方面具有重要潜力。其具有良好的低温抗变形能力、抗疲劳性能,在中国公路的建设与养护中有广泛的应用前景。

关键词：道路工程粉煤灰室内试验 SBS改性沥青流变性能疲劳性能

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浅谈堤防加固工程中防渗墙技术的应用

水上安全 2024年第2期 184-186页

作者：李佳乐湖南省水利发展投资有限公司长沙410000

堤防的防渗性至关重要,但一些堤防工程因各种因素导致防渗性能不满足要求,存在重大安全隐患。防渗墙技术作为堤防加固的重要环节,存在多种形式和工艺,本文通过对目前应用较多的水泥土搅拌桩防渗墙、渠式切割等厚度水泥土搅拌墙(TRD)、... 详细信息

堤防的防渗性至关重要,但一些堤防工程因各种因素导致防渗性能不满足要求,存在重大安全隐患。防渗墙技术作为堤防加固的重要环节,存在多种形式和工艺,本文通过对目前应用较多的水泥土搅拌桩防渗墙、渠式切割等厚度水泥土搅拌墙(TRD)、液压抓斗法塑性混凝土防渗墙三种技术的基本原理、工艺流程、适用性进行介绍和分析,希望对类似工程可起到一定借鉴作用。

关键词：堤防加固防渗墙水泥搅拌桩渠式切割等厚度水泥土搅拌墙液压抓斗塑性混凝土

铰接支撑双重抗侧框架及其弹塑性抗侧性能研究

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天津大学学报（自然科学与工程技术版） 2024年第4期57卷 343-354页

作者：余玉洁韦权飞王霄翔胡婉颖中南大学土木工程学院长沙410075 湖南建设投资集团有限责任公司长沙410004 湖南建工集团有限公司长沙410004

基于现有分层装配柔性支撑框架,提出改进的铰接支撑双重抗震改进型轻钢框架体系.外墙转角或边墙处采用贯通式边柱,结构内部采用柱分层、梁贯通式结构设计.内部分层立柱之间设置柔性交叉支撑提供结构的初始抗侧刚度,贯通式边柱与水平贯... 详细信息

基于现有分层装配柔性支撑框架,提出改进的铰接支撑双重抗震改进型轻钢框架体系.外墙转角或边墙处采用贯通式边柱,结构内部采用柱分层、梁贯通式结构设计.内部分层立柱之间设置柔性交叉支撑提供结构的初始抗侧刚度,贯通式边柱与水平贯通梁刚性或半刚性连接形成外围框架,提供后继抗侧储备并形成第2道抗侧防线.采用理论分析方法得到改进型框架梁、柱、支撑等构件初步设计方法,并基于Pushover分析改进型框架弹塑性抗侧承载性能和关键结构参数影响规律.该结构传力机制清晰,具备多重抗侧承载机制,并可基于结构力学方法有效得到结构设计准则.柔性支撑在距边柱一定距离后其位置变化不影响结构抗侧承载性能.内部分层立柱节点刚度对结构抗侧性能影响较小,实际设计中可采用全螺栓连接或限位铰接.边框梁柱连接刚度将影响外围框架刚度和结构失效机制,实际设计中宜采用加劲型螺栓连接以保证有足够的抗弯刚度.体系中各节点均可在保障结构性能条件下采用螺栓连接以实现全装配化建造.

关键词：铰接支撑双重抗侧框架装配化建造抗侧性能受力分析 Pushover分析

局部环向变厚度方钢管混凝土柱偏压力学性能研究

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湖南大学学报（自然科学版） 2024年第5期51卷 1-11页

作者：张望喜廖宏臻解圆聪张倚天张瑾熠易伟建湖南大学土木工程学院湖南长沙410082 工程结构损伤诊断湖南省重点实验室(湖南大学) 湖南长沙410082 湖南建设投资集团有限责任公司湖南长沙410004

针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削... 详细信息

针对海洋环境中飞溅区造成的钢管混凝土柱局部环向腐蚀现象,采用机械削减方式模拟钢管壁厚局部环向腐蚀,进行了7个方钢管混凝土柱偏压试验,揭示了削弱率和偏心率对其偏压承载力的影响,并通过数值模拟对削弱率进行拓展分析.提出了基于削弱率的偏压承载力降低系数,代入中、美规范进行偏压承载力计算.结果表明:钢管的局部环向变厚度严重削弱了方钢管混凝土柱的偏压承载力和侧向挠曲能力;较大的加载偏心率也降低了其偏压承载力,但增大了其侧向挠曲能力.引入偏压承载力降低系数后,根据中、美规范计算得到的偏压承载力与试验值均吻合较好;相比于我国规范,美国规范在计算偏压承载力时相对更加保守.

关键词：方钢管混凝土变厚度偏压构件有限元模拟承载力计算修正

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基于拟蒙特卡洛法的隧道超欠挖体积精确计算研究

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武汉大学学报(工学版) 2024年

作者：解玄张晓平唐少辉裴玉良李德宏赵桐远刘银李玉生武汉大学土木建筑工程学院中国铁建昆仑投资集团有限公司中铁建云南投资有限公司 4. 蜀道投资集团有限责任公司江西省交通投资集团项目建设管理公司

精确测定隧道超欠挖体积是优化爆破参数、控制隧道质量和评估施工安全的重要手段。然而，现有的隧道超欠挖测量方法效率低、误差大，难以满足信息化快速可靠作业需求。为了准确获取隧道开挖轮廓点云模型，提高隧道超欠挖体积测量精度和... 详细信息

精确测定隧道超欠挖体积是优化爆破参数、控制隧道质量和评估施工安全的重要手段。然而，现有的隧道超欠挖测量方法效率低、误差大，难以满足信息化快速可靠作业需求。为了准确获取隧道开挖轮廓点云模型，提高隧道超欠挖体积测量精度和效率，分析了三维激光扫描和近景摄影测量技术获取隧道点云的适用性，提出了精确计算隧道超欠挖体积的采样法。通过采用低差异序列生成采样点，依据采样点比例计算超欠挖体积，具有更高的精度和鲁棒性。依托西山营隧道开展超欠挖体积分析发现：使用三维激光扫描技术获取隧道点云无需依赖参照物和外部光源，点云数据采集效率和质量更高；较之于四面体剖分法和体元累加法，采样法计算效率仅稍低于四面体剖分法，但计算精度大幅提高；在隧道超欠挖体积计算中，采样法平均偏差为-0.35 m3，方差为0.19，可以较好地满足工程现场实际需求。

关键词：超欠挖计算拟蒙特卡洛法三维激光扫描采样法

考虑碾压参数影响的压实质量连续检测结果修正研究

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铁道学报 2024年第3期46卷 129-136页

作者：聂志红粟欣赵鹏鹏齐群王学朋中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中建铁路投资建设集团有限公司北京100070

为降低压路机行驶速度、行驶方向、振动频率等碾压参数引起的压实质量连续检测结果CMV误差,以动态变形模量E_(vd)为修正目标,基于极限梯度提升XGBoost算法和多元线性回归方法分别建立CMV修正模型,对比修正模型的适用性,并分析各碾压参数... 详细信息

为降低压路机行驶速度、行驶方向、振动频率等碾压参数引起的压实质量连续检测结果CMV误差,以动态变形模量E_(vd)为修正目标,基于极限梯度提升XGBoost算法和多元线性回归方法分别建立CMV修正模型,对比修正模型的适用性,并分析各碾压参数对CMV误差的影响。研究表明,XGBoost修正结果与E_(vd)的相关系数高达0.8且误差仅为1.7%,而多元线性回归修正结果与E_(vd)的相关系数仅为0.65且误差高达9.2%,XGBoost修正模型更适用于降低由碾压参数引起的CMV检测误差。高速行驶会造成CMV存在显著的负误差,行驶方向的不同使CMV产生大小相当但正负相反的误差,振动频率对CMV误差的影响是非线性的且与频率的取值有关。最后根据现场压实检测数据的修正结果验证了XGBoost修正模型对降低CMV检测误差的可靠性。

关键词：铁路路基连续检测碾压参数误差修正机器学习

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高压大容量储能功率转换系统的拓扑结构比较

电力自动化设备 2024年第2期44卷 26-33页

作者：吴传平周天念周特军肖华根谢瑶朱鸿章国网湖南省电力有限公司防灾减灾中心湖南长沙410100 湖南科技大学信息与电气工程学院湖南湘潭411201 长沙理工大学电气与信息工程学院湖南长沙410114

高压大容量储能功率转换系统的主电路是储能电池进行充放电控制的基础,选择合理的功率转换系统主电路拓扑结构直接关系到高压大容量储能系统实际应用的可行性。分析变压器升压型变流器并联结构、H桥链式多电平变流器、全(半)桥模块化多... 详细信息

高压大容量储能功率转换系统的主电路是储能电池进行充放电控制的基础,选择合理的功率转换系统主电路拓扑结构直接关系到高压大容量储能系统实际应用的可行性。分析变压器升压型变流器并联结构、H桥链式多电平变流器、全(半)桥模块化多电平变流器的单级式与双级式主电路拓扑结构,对比上述拓扑结构的材料成本、工作可靠性、材料功率损耗和输出电能质量。基于数学模型与仿真分析综合比较单位容量投资成本、工作可靠性、系统损耗和输出电能质量,结果显示H桥链式多电平变流器和半桥模块化多电平变流器更适合构建10 kV兆瓦级高压大容量储能功率转换系统。

关键词：高压大容量储能系统主电路拓扑结构功率转换

西南丝绸之路沿线历史街区更新活化研究——以保山板桥镇青龙街示范区为例

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华中建筑 2024年第8期42卷 121-126页

作者：杨涛孔令晨金彤彤何磊云南省设计院集团工程投资公司

随着城市的快速建设与发展,历史街区的保护正在面临着多重问题与危机,历史文化街区作为城市的珍贵遗产,它的更新与活化也将成为相关领域的研究重点。西南丝绸之路沿线的历史街区作为云南聚落中的特殊类型之一,虽蕴含丰富的历史文化价值... 详细信息

随着城市的快速建设与发展,历史街区的保护正在面临着多重问题与危机,历史文化街区作为城市的珍贵遗产,它的更新与活化也将成为相关领域的研究重点。西南丝绸之路沿线的历史街区作为云南聚落中的特殊类型之一,虽蕴含丰富的历史文化价值却没有得到妥善保护。本研究以位于丝绸之路“永昌道”的历史街区板桥青龙街实践为例,借助“形态类型学”与“触媒理论”的概念,其中“形态类型学”为街区“自上而下”的街区风貌引导体系提供了科学的方法,使街区风貌得以延续;并通过挖掘街区具有活力的触媒元素,引导触媒效应从“潜存”至“显现”,激发街区活力。两者结合尝试解决青龙街目前所处的保护开发停滞的尴尬境地,希望能为同类型历史文化街区的复兴提供一条可行性的科学更新活化手段。

关键词：西南丝绸之路青龙街历史街区形态类型学触媒