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基于基坑支护工程的区段复式配筋预应力管桩抗弯试验及数值模拟

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岩土工程学报 2024年第2期46卷 406-414页

作者：刘永超刘岩李兵兵张国平胡智鑫刘建志天津城建大学天津300384 天津大学建筑工程学院天津300072 中铁建设集团有限公司北京100040 天津建城基业集团有限公司天津300301

复式配筋预应力混凝土管桩(PRC管桩)作为基坑支护桩使用时,为提高非预应力钢筋的利用效率,提出将区段配置非预应力钢筋的管桩作为基坑支护桩。通过对天津地区80个基坑工程中的支护桩弯矩分布情况统计分析,并对区段复式配筋预应力混凝土... 详细信息

复式配筋预应力混凝土管桩(PRC管桩)作为基坑支护桩使用时,为提高非预应力钢筋的利用效率,提出将区段配置非预应力钢筋的管桩作为基坑支护桩。通过对天津地区80个基坑工程中的支护桩弯矩分布情况统计分析,并对区段复式配筋预应力混凝土管桩(PR-PHC管桩)进行足尺抗弯试验及有限元分析,研究区段配筋的可行性和PR-PHC管桩的抗弯性能。研究表明,单支撑排桩、倾斜桩及悬臂桩的桩身弯矩区间分布具有规律性。PR-PHC管桩区段配置的非预应力筋,可以提高其抗弯极限承载力及其抗弯刚度,并有效改善桩身裂缝的展开情况,构建的数值模型可以较好地反映试验的实际情况。并对PR-PHC管桩在实际应用中可能遇到的不利工况做了影响分析。研究结果表明可以在基坑工程中使用PR-PHC管桩替代PRC管桩,减少钢筋使用量,促进碳减排。

关键词：有限元模拟预应力混凝土抗弯试验区段配筋基坑支护

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基于惯导数据的铁路有砟轨道智能捣固技术

铁道工程学报 2024年第7期41卷 82-86页

作者：徐宏文竹中铁一局集团有限公司西安710000

研究目的:随着铁路建设的不断发展,中国的有砟铁路速度也在不断提高,目前200 km/h及以上的有砟铁路在铁路建设中已经占据了相当大的比例,而相对应的2010年发布的《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB 10754—2010)中,针对高速有砟... 详细信息

研究目的:随着铁路建设的不断发展,中国的有砟铁路速度也在不断提高,目前200 km/h及以上的有砟铁路在铁路建设中已经占据了相当大的比例,而相对应的2010年发布的《高速铁路轨道工程施工质量验收标准》(TB 10754—2010)中,针对高速有砟铁路的特点,增加了轨道精调整理作业这一工序,后续2018年发布的新版沿用了这道工序。目前由于各施工单位对技术规范的条文理解不同,各单位在轨道精调整理作业时做法不一,效果也相差较大。基于惯导数据的铁路有砟轨道智能捣固技术,目的是以CPⅢ轨道控制网为依托,利用惯导小车测量系统进行测量和数据分析,为大型机养设备精调作业提供及时有效的数据支持。通过对08-32捣固车GVA控制系统升级改造,可批量导入轨道测量数据,避免了人工录入数据时的差错和误操作,提高了精调作业质量和效率。通过上述先进技术应用,总结出一整套适合高速铁路有砟轨道精调工艺方法,使新建有砟轨道能够快速达到高平顺性、高稳定性状态,达到保证施工质量、减少现场精调作业遍数及对扣件的扰动、提高施工效率、确保施工安全的目的。研究结论:(1)基于惯导小车测量系统和自主升级改造的08-32捣固车开发的有砟轨道精调整理成套技术,轨道精调精度高、工艺先进、安全可靠、工效显著;(2)应用惯导小车测量系统对有砟轨道精调施工进行测量和数据分析,测量效率及精度高,可为大型机养设备精调作业提供及时有效的数据支持;(3)GVA控制系统升级改造后的08-32捣固车,提升了自动化程度,提高了作业效率,拓展了适应范围,作业精度高;(4)该项技术可广泛应用于时速200 km及以上铁路有砟轨道精调作业,实现有砟轨道几何尺寸快速达标。

关键词：铁路有砟轨道惯导测量大机捣固智能化

环氧树脂粘度和充磁次数对两步室温压各向异性粘结Nd-Fe-B磁体性能的影响

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中国稀土学报 2024年第4期42卷 705-711,I0003页

作者：马斌张鹏杰王继全李青华李炳山孙威矿冶科技集团有限公司北京102600 北矿磁材(阜阳)有限公司安徽阜阳236000

采用两步室温压工艺即室温预成型+高温取向成型制备各向异性粘结Nd-Fe-B磁体,研究了环氧树脂粘度和交变磁场充磁次数对磁体性能的影响。环氧树脂在140℃时粘度较小(约150 Pa·s)且具有一个较长的低粘度平台(约200 s),预成型坯体在140℃... 详细信息

采用两步室温压工艺即室温预成型+高温取向成型制备各向异性粘结Nd-Fe-B磁体,研究了环氧树脂粘度和交变磁场充磁次数对磁体性能的影响。环氧树脂在140℃时粘度较小(约150 Pa·s)且具有一个较长的低粘度平台(约200 s),预成型坯体在140℃保温1 min时预热效果最好,制备的粘结磁体具有最高的最大磁能积((BH)_(max))、取向度(DOA)和密度(127 kJ·m^(-3),0.55,5.91 g·cm^(-3))。140℃保温1 min时,粘结磁体(BH)_(max),DOA在交变磁场充磁2次时达到最大值(133 kJ·m^(-3)、0.59);140℃保温6 min时,粘结磁体(BH)_(max),DOA在交变磁场充磁4次时达到最大值(108 kJ·m^(-3)、0.52);密度则随着交变磁场充磁次数的增加逐渐降低。随着保温时间的延长,环氧树脂粘度增大,流动性降低,导致粘结磁体(BH)_(max),DOA和密度降低,可以通过增加交变磁场充磁次数使粉末颗粒向磁场方向转动来提高磁体DOA,进而提高(BH)_(max)。

关键词：粘结Nd-Fe-B磁体环氧树脂粘度交变磁场

MS-G技术调控Nd-Fe-B铸态组织研究

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中国稀土学报 2024年第1期42卷 47-52,I0002页

作者：马斌张鹏杰王继全李青华李炳山孙威矿冶科技集团有限公司北京102600 北矿磁材(阜阳)有限公司安徽阜阳236000

采用熔体快淬+晶体生长(MS-G)技术调控Nd-Fe-B铸态组织,研究了铜辊转速及高温热处理对Nd-Fe-B快淬条带组织结构的影响。铜辊转速25 m·s^(-1)时快淬条带微观晶粒组织均匀,平均晶粒尺寸0.1μm,XRD图谱显示其为Nd_(2)Fe_(14)B相。Nd-Fe-B... 详细信息

采用熔体快淬+晶体生长(MS-G)技术调控Nd-Fe-B铸态组织,研究了铜辊转速及高温热处理对Nd-Fe-B快淬条带组织结构的影响。铜辊转速25 m·s^(-1)时快淬条带微观晶粒组织均匀,平均晶粒尺寸0.1μm,XRD图谱显示其为Nd_(2)Fe_(14)B相。Nd-Fe-B快淬条带经880℃热处理2.0 h晶粒均匀长大,平均尺寸0.86μm;冷却到750℃继续热处理2.0 h晶粒进一步均匀长大,平均尺寸达到1.04μm。温度升高会降低Nd_(2)Fe_(14)B晶粒异常长大临界驱动力Δg_(c),缩短异常长大的孕育期,使异常晶粒提早出现,高温+低温两步热处理通过降温处理来延长晶粒异常长大孕育期,从而促进Nd_(2)Fe_(14)B晶粒在较低温度下继续均匀长大。

关键词：钕铁硼熔体快淬晶体生长两步热处理铸态组织

非挤土嵌岩预应力高强度混凝土管桩的桩端承载性能研究

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岩土力学 2024年第1期45卷 97-107页

作者：凌造唐孟雄胡贺松刘春林李波苏定立广州建筑股份有限公司广东广州510030 广州市建筑集团有限公司广东广州510030 广州市建筑科学研究院集团有限公司广东广州510440

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为5... 详细信息

施工装备和工艺的不断创新使得非挤土嵌岩预应力高强度混凝土(prestressed high-strength concrete,简称PHC)管桩逐渐得到推广和应用。为揭示嵌入中微风化岩PHC管桩的桩端承载机制,以随钻跟管工法桩为背景,基于泥质粉砂岩地区5组桩径为500 mm的PHC管桩桩端现场静载破坏性试验,分析了不同条件下嵌岩PHC管桩的桩端承载性能及宏观破坏模式,并提出桩端承载力计算方法。试验表明:对于采用敞口桩靴的PHC管桩,未封底时,敞口桩靴削弱了PHC管桩桩端承载性能,呈现刺入岩基的破坏,极限荷载下桩端沉降为11~15 mm;混凝土封底后,显著提高了桩端承载性能,极限承载力较非封底时提升340%,封底混凝土和桩靴的桩端阻力分担比分别为78%和22%,桩端呈整体剪切破坏。基于Hoek-Brown强度准则,提出了嵌岩PHC管桩桩端承力简化计算方法,计算精度得到了试验验证,可供非挤土嵌岩PHC管桩的设计与施工参考。

关键词：预应力高强度混凝土管桩(PHC管桩) 嵌岩桩桩端静载试验承载性能

焊接多腔双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能分析

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华南理工大学学报（自然科学版） 2024年第1期52卷 15-25页

作者：丁发兴蔡勇强王莉萍孙浩吕飞黄修文中南大学土木工程学院湖南长沙410075 中铁三局集团有限公司山西太原030000

大多数双钢板-混凝土组合剪力墙采用螺栓连接或焊接肋的方式使钢板和混凝土协同工作。然而,这种连接方式可能导致整体性和塑性变形效率较低,且制作复杂,焊接多腔双钢板-混凝土组合剪力墙能够有效地避免这些问题。为了深入研究焊接多腔... 详细信息

大多数双钢板-混凝土组合剪力墙采用螺栓连接或焊接肋的方式使钢板和混凝土协同工作。然而,这种连接方式可能导致整体性和塑性变形效率较低,且制作复杂,焊接多腔双钢板-混凝土组合剪力墙能够有效地避免这些问题。为了深入研究焊接多腔双钢板-混凝土组合剪力墙的抗震性能,基于约束混凝土真三轴塑性-损伤本构模型和钢材弹塑性混合强化-韧性损伤本构模型,建立了组合剪力墙的精细化三维实体-壳模型,将模拟所得的滞回曲线、骨架曲线、刚度退化曲线、弹性刚度、承载力、累积耗能、等效阻尼粘滞系数和延性系数与已有拟静力试验结果相比较,发现两者吻合较好。分析结果表明:轴压比对组合剪力墙模型算例刚度和承载力的影响较小,而随剪跨比增大,组合剪力墙模型算例的刚度和承载力呈线性降低;轴压比对组合剪力墙模型算例总塑性耗能的影响较小,而剪跨比的影响较大,剪力墙总塑性耗能随剪跨比增大而降低;轴压比和剪跨比都不会改变算例各部件的耗能分配机制,即组合剪力墙模型算例以外钢板和内隔板耗能为主。

关键词：双钢板-混凝土组合剪力墙抗震性能塑性耗能有限元分析

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盾构法隧道施工技术发展和管理重点探讨

隧道建设（中英文） 2024年第5期44卷 927-942,I0034-I0049页

作者：易国良中铁隧道局集团有限公司广东广州511458

针对盾构施工过程中面临的各类装备、施工和管理难题,结合工程实践,总结近10年来国内外盾构法隧道建造过程中装备关键成果,包括常压换刀技术、刀具状态智能诊断技术、刀盘刀具磨损监测技术、主轴承密封技术、主驱动伸缩摆动技术、推进... 详细信息

针对盾构施工过程中面临的各类装备、施工和管理难题,结合工程实践,总结近10年来国内外盾构法隧道建造过程中装备关键成果,包括常压换刀技术、刀具状态智能诊断技术、刀盘刀具磨损监测技术、主轴承密封技术、主驱动伸缩摆动技术、推进油缸自由分组技术等;以及盾构施工关键技术成果,包括盾构智能掘进技术、带压施工技术、钢套筒盾构始发技术等。同时,分析盾构施工中遭遇的主要难题,如刀盘损坏、主轴承损坏、线路超限等,并从施工技术管理、设备管理、施工过程管理、风险应急管理4个方面,提出盾构施工管理重点。基于上述分析,认为盾构法隧道呈现出以下发展趋势:1)采用多模式盾构修建隧道已成为趋势;2)异形盾构成为地下空间开发的一种新选择;3)智能建造将逐步成为盾构隧道发展的趋势。

关键词：盾构法隧道盾构装备盾构施工施工管理

高地应力条件下隧道多力学特性锚杆模型及应用研究

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隧道建设（中英文） 2024年第3期44卷 506-514页

作者：张春瑜中铁十八局集团有限公司天津300222

为解决FLAC3D中Cable模型无法模拟锚杆(索)断裂失效,因而难以合理分析复杂地质条件下围岩稳定性的问题,采用数值计算手段对锚杆模型进行改进,提出锚杆(索)的失效判据,基于FISH语言修正Cable模型法向及锚固剂轴向本构关系,并将算法嵌入... 详细信息

为解决FLAC3D中Cable模型无法模拟锚杆(索)断裂失效,因而难以合理分析复杂地质条件下围岩稳定性的问题,采用数值计算手段对锚杆模型进行改进,提出锚杆(索)的失效判据,基于FISH语言修正Cable模型法向及锚固剂轴向本构关系,并将算法嵌入到运行程序中。结合Link模型构建多力学特性锚杆模型(MMC模型),并通过开展锚杆拉拔及模拟试验,对MMC模型进行验证。以月直山隧道工程为背景,构建隧道支护算例,对比Cable模型及MMC模型在工程模拟分析中的应用效果。结果表明:1)修正后的锚杆及锚固剂轴向本构模型包含破坏失效阶段,符合锚杆实际力学行为;2)锚杆拉拔试验模拟结果和真实试验结果接近,最大误差为2.9%,说明MMC模型能够合理模拟真实锚杆的受力及失效破坏特征;3)MMC模型在工程模拟中能直观地展现破断失效位置,且能够模拟锚固系统失效,而Cable模型在锚杆达到破坏条件后仍持续为围岩提供支护力,计算结果与实际存在较大偏差;4)MMC模型扩大了FLAC3D的应用范围及适用性,提高了锚杆支护的模拟能力。

关键词：隧道高地应力锚杆多力学特性锚杆模型 Cable模型锚杆失效判据

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高速铁路声屏障动力特性试验与理论研究

铁道工程学报 2024年第1期41卷 93-98页

作者：陈兴张毅超陈迎庆邢星伍向阳李耀增刘兰华中国铁道科学研究院集团有限公司北京100081

研究目的:为更好地指导高速铁路声屏障结构设计与性能评估,通过开展声屏障结构动力响应现场试验,分析动力作用的传递方式,识别钢立柱与单元板等主要构件的动力行为,揭示声屏障动力作用机理,并进一步构建声屏障非线性动力分析模型,讨论板... 详细信息

研究目的:为更好地指导高速铁路声屏障结构设计与性能评估,通过开展声屏障结构动力响应现场试验,分析动力作用的传递方式,识别钢立柱与单元板等主要构件的动力行为,揭示声屏障动力作用机理,并进一步构建声屏障非线性动力分析模型,讨论板-柱连接刚度对结构动力性能的影响,研究声屏障结构频响特性,提出声屏障动力性能提升的相关建议。研究结论:(1)列车气动荷载作用下,立柱和单元板分别以弯曲振动和刚体运动为主,结构呈现非线性振动特征;(2)提出的高速铁路声屏障结构动力分析模型揭示了非线性振动作用机理,理论分析与现场实测结果基本吻合;(3)板-柱连接刚度是表征单元板约束状态和影响结构动力响应的关键参数,建议增加板-柱连接刚度相关控制要求;(4)声屏障结构动力分析方法可用于指导声屏障结构的优化设计与性能评估。

关键词：高速铁路动力特性试验与理论研究声屏障作用机理