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不同场地沉管隧道振动台模型试验研究 被引量：13
1
作者 程新俊 景立平 +2 位作者 崔杰 李永强 董瑞 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2017年第6期1113-1120,共8页
为了研究不同场地条件下沉管隧道的地震反应规律和抗震性能,对干砂、饱和砂土以及水下饱和砂土三种场地条件下沉管隧道体系进行缩尺比为1∶30的振动台模型试验.试验结果表明:当输入加速度峰值为0.1g的小震时,三组场地中的土层加速度均... 为了研究不同场地条件下沉管隧道的地震反应规律和抗震性能,对干砂、饱和砂土以及水下饱和砂土三种场地条件下沉管隧道体系进行缩尺比为1∶30的振动台模型试验.试验结果表明:当输入加速度峰值为0.1g的小震时,三组场地中的土层加速度均保持放大趋势,饱和砂土没有出现液化状态;当输入幅值为0.2g和0.4g时,干砂场地中的土层加速度继续增大,饱和砂土发生液化,表层土体加速度呈现衰减现象;在输入加速度峰值为0.4g时,3组试验的中间管段较端部管段加速度减小百分比最大分别可达11.1%、7.6%和9.4%,柔性接头表现出一定的减震效果;饱和砂土与水下饱和砂土中的土体孔压发展规律基本一致;3组场地中均是隧道底板与中墙角点处的应变较大,是抗震的薄弱部位. 展开更多
关键词 沉管隧道 地震反应 振动台试验 接头 上覆水
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沉管隧道振动台模型地震反应试验研究 被引量：5
2
作者 程新俊 景立平 +3 位作者 崔杰 梁海安 徐琨鹏 陈兴 《水利水电技术》 北大核心 2020年第4期88-97,共10页
为研究沉管隧道在饱和砂土场地中的地震反应规律,以某超长沉管隧道为研究对象,设计了装配式柔性橡胶接头,开展了饱和砂土中的多段式沉管隧道振动台模型试验。沉管隧道模型由3节微粒混凝土管段和两节装配式柔性橡胶接头构成。试验通过孔... 为研究沉管隧道在饱和砂土场地中的地震反应规律,以某超长沉管隧道为研究对象,设计了装配式柔性橡胶接头,开展了饱和砂土中的多段式沉管隧道振动台模型试验。沉管隧道模型由3节微粒混凝土管段和两节装配式柔性橡胶接头构成。试验通过孔隙水压力计、加速度计和应变片监测了地基的孔压、结构及其周围土层加速度和结构应变。试验结果表明:中小震时地基土并未液化,大震时模型表层地基土发生液化。地基土液化后,低频地震波对结构影响更大。结构与周围土体的加速度及其傅里叶谱形状吻合较好,结构加速度小于土体加速度,沉管隧道结构的地震反应受地基土的影响较大。靠近接头监测点的加速度反应更大,管段之间出现相对运动,接头是沉管隧道抗震设计的关键部位,模型结构的中墙、侧墙与结构顶板节点为此类型隧道的不利位置。试验研究成果为隧道抗震研究提供参考。 展开更多
关键词 沉管隧道 隧道管段接头 地震反应机理 砂土液化 振动台试验
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水平推覆作用下土–地下结构反应特性研究 被引量：1
3
作者 景立平 徐琨鹏 +2 位作者 程新俊 梁海安 宾佳 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1567-1576,共10页
地震过程中地下结构变形受周边土层变形制约,为揭示土–地下结构间复杂的相互作用,在自行研制的岩土综合试验模型箱内,针对砂土场地中单层箱型地下结构,开展了以土体变形为控制变量的大型推覆试验。模型箱内推覆板按照倒三角形分布位移... 地震过程中地下结构变形受周边土层变形制约,为揭示土–地下结构间复杂的相互作用,在自行研制的岩土综合试验模型箱内,针对砂土场地中单层箱型地下结构,开展了以土体变形为控制变量的大型推覆试验。模型箱内推覆板按照倒三角形分布位移模式进行水平推覆,即推覆板绕底部转动,转角由0逐级递增至1/60,重点对比了地下结构及其周围土体在推覆作用下的反应特性。试验结果表明:转角为1/120时,推覆端内侧壁中间偏上6 cm处产生水平贯通裂缝,转角为1/150时,被动端内侧壁中间偏下11 cm处产生水平贯通裂缝,地下结构受到挤压变形和剪切变形的耦合作用;结构推覆端侧壁顶底水平相对位移明显小于辅助观测面内等代土体,侧壁破坏后结构与土体变形的比值由0.44增至0.75,同时土体和结构所受倒三角形水平荷载的比值由试验初期的0.24下降至0.10并趋于稳定,结构破坏后又上升至0.32,土–结构相互作用程度会随着土和结构状态变化而改变;土体水平基床系数随加载水平增大而减小,且始终在规范给定的范围内变化,而结构因失效破坏和角部应力集中等原因,侧壁水平基床系数波动范围较大。 展开更多
关键词 地下结构 抗震性能 推覆试验 土–结构相互作用 基床系数
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一种基床系数计算方法及其在反应位移法中的应用 被引量：1
4
作者 程新俊 许翔 +2 位作者 景立平 崔杰 梁海安 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第12期2604-2613,共10页
地下结构抗震分析中对基床系数的取值局限于经验值,没有反映地层在受震过程中的不利变形及土层埋深对基床系数的影响,存在一定计算误差。为考虑土层地震反应和土层埋深的影响,基于非饱和砂土场地振动台模型试验和土层一维剪切梁模型,分... 地下结构抗震分析中对基床系数的取值局限于经验值,没有反映地层在受震过程中的不利变形及土层埋深对基床系数的影响,存在一定计算误差。为考虑土层地震反应和土层埋深的影响,基于非饱和砂土场地振动台模型试验和土层一维剪切梁模型,分析了土层剪应力-位移演变规律,提出了考虑地震响应的非饱和砂土基床系数随土层深度变化的计算方法,结合地下结构抗震分析算例验证了计算方法的合理性和适用性。研究结果表明:土层剪应力-位移滞回结果受地震动频谱特性和输入地震动峰值(PGA)的影响;等效基床系数随土层埋深的增大而增大;提出的基床系数取值方法可以用于改进反应位移法,有效模拟不同埋深处地层对地下结构的约束作用,以动力时程分析为基准,相较于传统反应位移法,改进后的反应位移法在侧墙(误差2.11%)、中柱的弯矩(误差10.69%)、层间位移角(误差0.07%)计算精度上得到了提升。 展开更多
关键词 地下结构抗震 振动台模型试验 反应位移法 基床系数 变形模式
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沉管隧道接头剪力键抗震性能及减震措施 被引量：1
5
作者 程新俊 景立平 +2 位作者 崔杰 梁海安 徐琨鹏 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2022年第6期1208-1216,共9页
为提高沉管隧道接头的抗震安全性,设计了一种减震装置,完成了有无减震装置2组1/4大比例尺的接头剪力键模型往复加载拟静力对比试验.通过试验揭示了沉管隧道接头剪力键模型在水平循环荷载下的力学行为及抗震性能,并验证了新型减震装置在... 为提高沉管隧道接头的抗震安全性,设计了一种减震装置,完成了有无减震装置2组1/4大比例尺的接头剪力键模型往复加载拟静力对比试验.通过试验揭示了沉管隧道接头剪力键模型在水平循环荷载下的力学行为及抗震性能,并验证了新型减震装置在沉管隧道接头减震中的可行性.试验结果表明:无减震模型在循环剪切荷载下,凹槽端部率先出现裂缝,随后剪力键端部开始出现裂缝,随着加载位移的增大,剪力键出现较大塑性变形后失效;减震模型在循环剪切荷载下减震装置先出现局部屈曲,随后剪力键出现剪切破坏,减震装置可延迟剪力键的开裂时间;与无减震模型相比,减震模型在输入相同的加载位移时,其开裂荷载、屈服荷载、峰值荷载及破坏荷载分别提高了45.2%、37.33%、26.8%和29.2%;减震装置对模型初始刚度影响相对较小,且能满足规范限定的接头容许位移;单圈滞回耗能最大可提高55.1%,累积滞回耗能提高了31.9%,该减震装置可较好地提高剪力键的整体抗震性能. 展开更多
关键词 地下结构抗震 抗震性能 地震破坏 沉管隧道 减震
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地下结构抗震分析中基床系数取值试验研究 被引量：5
6
作者 徐琨鹏 景立平 +2 位作者 宾佳 程新俊 梁海安 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第5期1035-1042,共8页
在对地下结构进行抗震分析时,基床系数的准确性直接决定了反应位移法的计算精度.针对基床系数相关研究的不足,提出了一种拟静力试验法,自主研发了大型拟静力模型箱,围绕砂土场地开展了有无轴压两组试验;在此基础上,提出了基床系数沿深... 在对地下结构进行抗震分析时,基床系数的准确性直接决定了反应位移法的计算精度.针对基床系数相关研究的不足,提出了一种拟静力试验法,自主研发了大型拟静力模型箱,围绕砂土场地开展了有无轴压两组试验;在此基础上,提出了基床系数沿深度修正法,并进行了算例验证.结果表明:水平基床系数随推覆水平的增大而减小,随土层深度的增大而增大;附加应力对基床系数取值存在较大影响;采用修正基床系数可显著提高反应位移法的计算精度,较规范中基床系数静力有限元法,地下结构弯矩误差最大可由16.7%降低至9.1%,顶底板相对位移的计算误差可由35.0%降低至18.8%,验证了该新型室内基床系数测试方法的可行性及基床系数沿深度修正法的合理性. 展开更多
关键词 地下结构抗震 反应位移法 基床系数 拟静力试验 模型箱
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一种基于统计损伤本构关系的岩石脆性评价新方法 被引量：8
7
作者 胡清波 梁海安 +3 位作者 杨婷 程新俊 陈海康 张龙鹏 《哈尔滨工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第11期147-156,共10页
脆性评价对岩石(尤其是深部岩石)的可压裂、开挖损伤及岩爆等特性的研究具有重要意义.为此,总结国内外岩石脆性评价方法,基于现有脆性指数在定量表征岩石脆性程度中的局限性,考虑能够模拟岩石应力-应变全过程曲线的统计损伤本构模型,分... 脆性评价对岩石(尤其是深部岩石)的可压裂、开挖损伤及岩爆等特性的研究具有重要意义.为此,总结国内外岩石脆性评价方法,基于现有脆性指数在定量表征岩石脆性程度中的局限性,考虑能够模拟岩石应力-应变全过程曲线的统计损伤本构模型,分析岩石的损伤演化特征,提出一种基于统计损伤本构关系的岩石脆性特征评价新方法,建立脆性指数B D定量表征岩石的脆性程度,通过模型理论论证和室内三轴压缩试验验证脆性指数的合理性.结果表明:脆性指数B D能很好地表征岩石的脆性特征,基于统计损伤本构关系的岩石脆性评价方法具有较好的适用性;通过大理岩、花岗岩以及塔木素黏土岩不同围压下的物理实验,验证脆性指数B D的正确性及相比其他方法的优越性;随着围压的增大,塔木素黏土岩表现出明显的脆性破坏向塑性破坏转变的特征. 展开更多
关键词 统计损伤理论 本构模型 损伤演化 脆性评价 黏土岩
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基于边界位移法的地下结构推覆试验可行性研究 被引量：2
8
作者 徐琨鹏 景立平 +2 位作者 程新俊 梁海安 宾佳 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第1期127-138,共12页
地震过程中地下结构变形主要受周边土体变形控制。基于该思想,现已提出一种在土-结构有限元模型侧边施加土体变形的地下结构抗震简化分析方法——边界位移法,但缺乏相关试验研究。为探索土体侧边施加推覆位移的试验方法可行性,以自行研... 地震过程中地下结构变形主要受周边土体变形控制。基于该思想,现已提出一种在土-结构有限元模型侧边施加土体变形的地下结构抗震简化分析方法——边界位移法,但缺乏相关试验研究。为探索土体侧边施加推覆位移的试验方法可行性,以自行研制的岩土综合试验模型箱为试验平台,以1:10缩尺的大开车站区间隧道为研究对象,开展了大型土-地下结构系统推覆试验。通过应变、位移和应力的分析,揭示了试验过程中地下结构及周边土体的反应特性。结果表明:由于土体材料的强非线性特征,土体侧边施加的倒三角形变形在传递过程中会产生衰减,地下结构受到剪切变形和挤压变形的耦合作用;中柱与底板交接处是整体结构中的抗震薄弱位置;水平基床系数与土层位移水平及结构侧壁的破坏阶段相关;结构整体刚度大于等代土体,两者的侧向变形比值小于1。随着推覆水平增加比值逐渐增大,通过变形特征能够量化土-结构相互作用,有效填补了土-结构相互作用系数试验研究的空白。试验方法与结论,对地下结构抗震分析及推覆试验可行性研究具有重要指导意义。 展开更多
关键词 地下结构 抗震性能 推覆试验 边界位移法 土-结构相互作用
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基于m法的长螺旋扩底桩桩侧地基反力试验研究 被引量：1
9
作者 孔天明 梁海安 +4 位作者 程新俊 杨泽平 刘超 曹开伟 胡光阳 《水力发电》 CAS 2022年第6期113-118,共6页
长螺旋扩底桩作为一种新桩型,目前水平承载力设计通常按等直径灌注桩考虑,其桩身螺纹以及扩大头对桩身受力变形的影响尚未可知。为研究循环荷载作用下长螺旋扩底桩桩-土相互作用的规律,分别对长螺旋扩底桩、扩底桩、直桩进行了室内模型... 长螺旋扩底桩作为一种新桩型,目前水平承载力设计通常按等直径灌注桩考虑,其桩身螺纹以及扩大头对桩身受力变形的影响尚未可知。为研究循环荷载作用下长螺旋扩底桩桩-土相互作用的规律,分别对长螺旋扩底桩、扩底桩、直桩进行了室内模型试验。结果表明,长螺旋扩底桩桩身受力变形与直桩有一定差异,其地基反力系数的比例系数m值随位移增加呈幂函数衰减;m法计算直桩比较合理,但用于计算长螺旋扩底桩有较大误差。 展开更多
关键词 模型试验 长螺旋扩底桩 桩-土相互作用 循环荷载 线弹性地基反力法 比例系数
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水泥加固黏土强度及应力-应变全曲线特征研究 被引量：1
10
作者 张文涛 程新俊 +3 位作者 梁海安 胡光阳 许翔 程雅芳 《水力发电》 CAS 2023年第1期100-105,共6页
以南昌地区典型粉质黏土为研究对象,通过正交试验和极差分析,探究水泥掺量、土样含水率和养护龄期对水泥土强度的影响,分析不同配比水泥土的破坏模式。结果表明,水泥掺量由2%增至8%时,水泥土分别为塑性破坏和双剪压破坏,水泥掺量超过11%... 以南昌地区典型粉质黏土为研究对象,通过正交试验和极差分析,探究水泥掺量、土样含水率和养护龄期对水泥土强度的影响,分析不同配比水泥土的破坏模式。结果表明,水泥掺量由2%增至8%时,水泥土分别为塑性破坏和双剪压破坏,水泥掺量超过11%时,水泥土呈明显的脆性破坏;水泥加固黏土时存在界限含水率,试样含水率高于界限含水率时,明显弱化水泥掺量对水泥土的抗压强度及应力-应变曲线的影响。根据水泥土应力-应变曲线的演变特征,提出水泥土的单轴应力-应变全曲线方程,通过理论值与试验结果对比,验证了其可靠性。 展开更多
关键词 水泥土 单轴抗压强度 应力-应变全曲线 水泥掺量 含水率 养护龄期 本构模型
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