检索结果-南通市图书馆

复杂环境下基于CPTU的深基坑土压力模型与工程应用

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土工程学报 2024年第8期46卷 1563-1572页

作者：刘松玉赖丰文蔡国军李洪江鲁泰山张超哲东南大学岩土工程研究所江苏南京211189 南京现代综合交通实验室江苏南京211100 福州大学土木工程学院福建福州350116 安徽建筑大学土木工程学院安徽合肥230601

土压力计算是深基坑围护结构设计的重要组成部分,但现有土压力模型难以合理地考虑开挖扰动诱发土体工程性质演化影响。孔压静力触探(piezocone penetration test,CPTU)能够有效避免取样扰动,并快速提供连续的原位土测试参数(锥尖阻力、... 详细信息

土压力计算是深基坑围护结构设计的重要组成部分,但现有土压力模型难以合理地考虑开挖扰动诱发土体工程性质演化影响。孔压静力触探(piezocone penetration test,CPTU)能够有效避免取样扰动,并快速提供连续的原位土测试参数(锥尖阻力、侧壁摩阻力、孔隙水压力)。基于CPTU原位测试和位移相关土压力模型,结合库仑土压力框架,综合考虑开挖诱发土体工程性质演化、邻近地下结构(受限空间)、土拱效应、地基土强度参数和土-结构界面摩擦角等影响因素,构建了复杂环境下深基坑土压力统一计算模型(主动状态至被动状态)。分别通过与室内1g模型试验和离心机试验结果对比,验证了所构建模型的准确性与合理性。进一步将所构建模型应用至太湖冲湖积相软土地区某邻近地铁车站的深基坑工程。现场分别在基坑开挖前后对围护结构的两侧(基坑内外)开展了CPTU原位测试,并监测得到了围护结构侧向变形与土压力变化。原位测试解译结果表明,基坑开挖显著地改变了周边土体状态参数,但对于有效内摩擦角的影响甚微。与现场所测土压力对比指出,基于CPTU的土压力模型能够较好地反映复杂环境下基坑土压力变化,成功实现了工程应用。

关键词：孔压静力触探(CPTU) 原位土力学开挖扰动受限空间位移相关土压力

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

基于嫦娥五号月壤粒形特征的离散元模拟方法

岩土工程学报 2024年第4期46卷 833-842页

作者：王思远蒋明镜天津大学建筑工程学院天津300350 苏州科技大学土木工程学院江苏苏州215009 同济大学土木工程减灾国家重点实验室上海200092 同济大学土木工程学院岩土工程系上海200092

为满足当前中国探月任务中的“堪测、采、建”战略规划,获取更加贴近真实的月壤物理力学特性,考虑月壤颗粒形状的影响,结合嫦娥五号探月任务中的月壤颗粒图像,将月壤粒形特征与颗粒级配联系起来,提出考虑中国月壤粒形特征的离散元数值... 详细信息

为满足当前中国探月任务中的“堪测、采、建”战略规划,获取更加贴近真实的月壤物理力学特性,考虑月壤颗粒形状的影响,结合嫦娥五号探月任务中的月壤颗粒图像,将月壤粒形特征与颗粒级配联系起来,提出考虑中国月壤粒形特征的离散元数值模拟方法。首先,基于嫦娥五号探月任务获取的部分月壤颗粒图像,对颗粒的形状特征及尺寸信息进行提取,依据其球度特征将月壤的颗粒形态分为6类,并同月壤颗粒的粒形特征与颗粒尺寸建立对应关系;其次,结合本团队开发的三维离散元月壤接触模型,引入形状参数用以表征月壤颗粒的抗转动能力,进而在离散元中考虑月壤颗粒的粒形特征,最终建立考虑中国月壤粒形特征的离散元数值模型;通过与已知月壤试验结果的对比表明,该方法可将月壤颗粒形状的可变性直接映射到离散元中。在此基础上,通过与不考虑粒形特征的数值样进行对比,探究考虑月壤粒形特征的优势。结果表明:含嫦娥五号月壤粒形特征的离散元数值模型可以有效捕捉月壤力学行为的主要特征,为开展月球资源勘探及开发利用研究提供基础。

关键词：月壤粒形特征三轴压缩宏微观特性

列车荷载作用下压实花岗岩残积土累积变形特性试验研究

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

振动与冲击 2024年第4期43卷 87-95页

作者：尹松刘鹏飞孙玉周李新明闫盼王志留中国科学院武汉岩土力学研究所岩土力学与工程国家重点实验室武汉430071 中原工学院建筑工程学院郑州450007

为研究列车荷载作用下应力及湿化条件对压实花岗岩残积土累积变形特性的影响,以围压、动应力幅值、含水率为变量,对压实花岗岩残积土进行循环空心扭剪和循环定向加载试验。结果表明:循环扭剪应力路径下主应力轴旋转效应增加了试样的累... 详细信息

为研究列车荷载作用下应力及湿化条件对压实花岗岩残积土累积变形特性的影响,以围压、动应力幅值、含水率为变量,对压实花岗岩残积土进行循环空心扭剪和循环定向加载试验。结果表明:循环扭剪应力路径下主应力轴旋转效应增加了试样的累积变形量,甚至改变了累积变形的发展模式,该影响程度随试样含水率的增大而增大;试样的累积应变发展速率在加载初期(N<100)时完成大幅度衰减,围压增大可加快累积应变发展速率的衰减,动应力幅值的增加会延长累积应变发展速率的衰减时间,循环扭剪加载时试样的累积应变发展速率衰减程度小于循环定向加载试验,含水率越高该效应越显著。通过预测模型能够对两种动力加载应力路径下的稳定型和发展型累积应变发展曲线能够进行拟合,对压实花岗岩残积土的累积变形作出较好预测。

关键词：花岗岩残积土循环加载空心圆柱剪切仪应力路径主应力轴旋转累积变形预测

基于广义Voigt模型的半渗透边界隧道周围饱和软土固结分析

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土力学 2024年第7期45卷 2024-2036页

作者：谢森林胡安峰肖志荣汪美慧胡训健陈俞超浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 浙江大学建筑设计研究院有限公司浙江杭州310058 浙江大学平衡建筑研究中心浙江杭州310058 浙江科技学院土木与建筑工程学院浙江杭州310023 武汉大学土木建筑工程学院湖北武汉430072

引入衬砌半渗透边界条件,使用广义Voigt黏弹性模型描述隧道周围饱和软黏土的流变特性,基于Terzaghi-Rendulic理论建立以超孔隙水压力为变量的软土二维流变固结控制方程。采用保角变换和分离变量方法,得到超孔隙水压力关于时间和空间变... 详细信息

引入衬砌半渗透边界条件,使用广义Voigt黏弹性模型描述隧道周围饱和软黏土的流变特性,基于Terzaghi-Rendulic理论建立以超孔隙水压力为变量的软土二维流变固结控制方程。采用保角变换和分离变量方法,得到超孔隙水压力关于时间和空间变量的两个独立方程,依次使用Laplace变换法与部分分式展开法得到时域内超孔隙水压力消散解。将广义Voigt模型退化为已有四元件Burgers模型和五元件模型并与其对比,验证解答的可靠性。基于建立的解答,分析衬砌透水程度、Kelvin体数量、独立Newton黏壶黏滞系数、隧道埋深等因素对超孔隙水压力消散与分布的影响规律。结果表明:衬砌与土体的相对渗透系数比越大,超孔隙水压力的消散起始时间越早,消散速度越快。Kelvin体数量越多,超孔隙水压力消散越慢;独立黏壶黏滞系数越大,其产生的黏滞变形越小,超孔隙水压力消散速率越快;隧道埋深越大,土体渗流路径越长,超孔隙水压力消散越慢;当相对渗透系数比为0.01时,超孔隙水压力随着到隧道外壁距离的增大而逐渐减小,当相对渗透系数比为1.00时,超孔隙水压力随着距离的增大而出现先增大后减小的现象;随着相对渗透系数比的增加,Kelvin体数量对超孔压消散的影响越小,不同独立黏滞系数带来的超孔压消散差异逐渐减小,隧道衬砌作为土层内部新透水边界的作用越突出。

关键词：黏弹性地基半渗透边界广义Voigt模型超孔隙水压力流变固结

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

新型混凝土桩基承载特性研究

森林工程 2024年

作者：朱小伟丁辰薛凯喜易光胜周朝慧韩凯敏李明吉东华理工大学土木与建筑工程学院深圳大学土木与交通工程学院河海大学土木与交通学院南京水利科学研究院岩土工程研究所广州城建职业学院建筑工程学院

砂石骨料属于不可再生资源，然而砂石资源短缺与建筑领域大规模扩张之间的供需矛盾日益升级。在各国双碳政策的大背景下，将西北地区丰富的风积沙、卵石资源应用到桩基骨料当中，是工程领域实现绿色环保、降本增效的重要手段。基于前期... 详细信息

砂石骨料属于不可再生资源，然而砂石资源短缺与建筑领域大规模扩张之间的供需矛盾日益升级。在各国双碳政策的大背景下，将西北地区丰富的风积沙、卵石资源应用到桩基骨料当中，是工程领域实现绿色环保、降本增效的重要手段。基于前期试验得到的新型卵石-风积沙混凝土配合比浇筑混凝土模型桩，再通过模型试验研究新型卵石-风积沙混凝土桩与土复合之后的承载性能变化规律。结果表明，优化配比后的卵石-风积沙混凝土能较好地满足复合地基的强度要求；增加桩长，减小桩径和桩间距有助于减小地基的沉降量；在400 kPa加载作用下，桩长长度提升至一倍，地基总沉降量减小89%，在桩径和桩间距减小的工况对比可知，沉降量分别减小24%和36.4%。对于桩身应力，提高桩长、桩径，减小桩距，应力均表现出变大的趋势；对于桩土应力，提高桩长，桩径，减小桩距，地基土均表现出应力水平有所降低；对于桩土应力比，桩长越长桩土应力比越大。本研究成果可以为卵石和风积沙的推广应用提供数据支持。

关键词：桩土复合地基卵石-风积沙混凝土模型试验砂石资源湿陷性黄土

复合成层地层盾构隧道施工引起土体变形计算研究

在线全文

同方期刊数据库

学校读者我要写书评

暂无评论

岩土工程学报 2024年第5期46卷 919-926页

作者：魏纲朱德涵王哲齐永洁姜海波项鹏飞浙大城市学院浙江省城市盾构隧道安全建造与智能养护重点实验室浙江杭州310015 浙大城市学院城市基础设施智能化浙江省工程研究中心浙江杭州310015 浙江工业大学岩土工程研究所浙江杭州310014 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心浙江杭州310058 新疆农业大学水利与土木工程学院新疆乌鲁木齐830052 石河子大学水利建筑工程学院新疆石河子832003

为解决盾构上部多层水平覆土且开挖面内上下水平分层的复合地层条件下盾构施工引起的土体变形问题,在统一土体解析解法的基础上对其中土质条件影响参数进行修正,使其可以进行复合地层条件下的土体变形计算,并对土体移动焦点范围进行了... 详细信息

为解决盾构上部多层水平覆土且开挖面内上下水平分层的复合地层条件下盾构施工引起的土体变形问题,在统一土体解析解法的基础上对其中土质条件影响参数进行修正,使其可以进行复合地层条件下的土体变形计算,并对土体移动焦点范围进行了重新的划分。将修正后的统一土体解析解法与类随机介质理论相结合,得到可以解决盾构开挖面上存在多种土层情况的计算方法,并且可适用于任意开挖面形状的盾构施工。研究结果表明:经过多组工程案例验算,验证了方法的可行性;开挖面上某一土层厚度等量增加会使土体变形发生非线性变化;由于土体损失比变形传递路径对土体变形的影响更大,相同洞径比下的土体变形可能存在差异。

关键词：复合地层盾构施工土体变形统一土体解析解法类随机介质理论

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

近直下型断层的地铁车站结构地震响应

岩土工程学报 2024年第4期46卷 843-852页

作者：刘英庄海洋张季周珍伟南京工业大学岩土工程研究所江苏南京210009 华东交通大学土木建筑学院江西南昌330013

目前在近断层场地中地下地铁车站抗震性能水平认识方面相对匮乏,鉴于此,提出了一种考虑发震断层-地下结构全过程地震响应的IBE-FEM联合求解分析方法。首先,基于运动学有限断层模型,采用间接边界元方法(IBE)求解直下型走滑断层错动作用... 详细信息

目前在近断层场地中地下地铁车站抗震性能水平认识方面相对匮乏,鉴于此,提出了一种考虑发震断层-地下结构全过程地震响应的IBE-FEM联合求解分析方法。首先,基于运动学有限断层模型,采用间接边界元方法(IBE)求解直下型走滑断层错动作用下上覆软土沉积层场地内的地震波场,并验证了有限元法(FEM)间接求解地震波场的可行性;在此基础上,通过建立土-地下连续墙-主体结构非线性静-动力耦合的二维整体时域有限元模型,初步探究了断层-软土场地耦合效应对地铁车站抗震性能的影响规律。结果表明:在近断层区域,地铁车站结构震害具有典型的断层上盘效应和震害集中效应,更容易进入塑性变形发展阶段;在远断层区域,由于断层-场地效应耦合作用,断层下盘场地内地震波场衰减较缓,其内车站结构整体震害略大于断层上盘。本文研究方法为近断层场地条件下地下结构地震响应分析开辟新思路,也可为相关场地区域内的地下结构抗震设计提供技术参考。

关键词：间接边界元-有限元法全过程地震反应分析土-地下结构动力相互作用走滑断层场地效应

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

一种新型手性负泊松比结构的减振性能

复合材料学报 2024年第1期41卷 477-484页

作者：刘旭畅李爽杨金水哈尔滨工程大学航天与建筑工程学院哈尔滨150001 哈尔滨工程大学青岛创新发展基地青岛266000

负泊松比结构作为一种典型的超材料结构,凭借其独特的变形机制与吸能特性,在航空航天、汽车交通等领域被广泛应用,但关于其减振特性的研究相对较少,研发同时具有高承载和优异缓冲吸能、阻尼减振等性能的多功能负泊松比结构的研究则更稀... 详细信息

负泊松比结构作为一种典型的超材料结构,凭借其独特的变形机制与吸能特性,在航空航天、汽车交通等领域被广泛应用,但关于其减振特性的研究相对较少,研发同时具有高承载和优异缓冲吸能、阻尼减振等性能的多功能负泊松比结构的研究则更稀缺。受星形及内凹形负泊松比结构启发,提出了一种新型手性负泊松比结构,设计并使用3D打印技术制备了4种不同几何参数的构型。在前期的研究中,已发现该新型结构表现出优异的静力学性能及能量吸收特性。基于此,本文通过实验与数值模拟相结合的方式表征新型结构的减振性能,并与传统非手性负泊松比结构进行了对比。研究结果表明:该新型手性负泊松比结构负泊松比效应越强,减振性能越优。相关结果与规律可为新型手性负泊松比减振结构的设计提供理论指导。

关键词：负泊松比手性结构减振结构超材料 3D打印星形内凹形

在线全文

学校读者我要写书评

暂无评论

运营地铁隧道在线动力监测及时频特征分析

振动．测试与诊断 2024年第2期44卷 372-379,414,415页

作者：万灵黄强龚晓南荣耀周扬朱海涛江西省交通科学研究院有限公司南昌330200 南昌航空大学土木建筑学院南昌330063 浙江大学建筑工程学院杭州310058 宁波大学岩土工程研究所宁波315211 江西省天驰高速科技发展有限公司南昌330038

为了研究地铁隧道上部土层施工扰动下隧道结构的模态特征,对上海地铁12号线某盾构隧道进行了现场振动测试,分析了列车振动荷载作用下隧道结构时频域的特征变化规律,并基于自回归滑动模型(auto regressive moving average,简称ARMA)法提... 详细信息

为了研究地铁隧道上部土层施工扰动下隧道结构的模态特征,对上海地铁12号线某盾构隧道进行了现场振动测试,分析了列车振动荷载作用下隧道结构时频域的特征变化规律,并基于自回归滑动模型(auto regressive moving average,简称ARMA)法提取了受土层扰动前后隧道结构的模态频率变化量。结果表明:盾构隧道结构呈现明显的中低频特性,主频域范围在0~200 Hz之间,列车振源的高频成分消散较快;受土层施工扰动后,隧道侧壁振动整体幅值和数据波动减小;隧道结构模态频率呈现减小的趋势,最大频率变化量为-2.935 Hz。研究结果可为复杂条件下隧道结构的模态识别及在役性能健康监测评估提供依据和支撑。

关键词：地铁隧道动力监测时频特征土层扰动模态频率