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基于EDEM-ADAMS的采煤机摇臂壳体变形规律研究
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作者 田立勇 于晓涵 于宁 《工程设计学报》 北大核心 2025年第2期220-231,共12页
为了剖析采煤机摇臂壳体失效的根源、保障采煤机安全稳定运行,分析了采煤机摇臂壳体变形的影响因素,研究了壳体变形规律。首先,构建了摇臂壳体力学模型,梳理了影响摇臂壳体变形的载荷因素,其中包括采煤机截割时煤岩对滚筒产生的外部作... 为了剖析采煤机摇臂壳体失效的根源、保障采煤机安全稳定运行,分析了采煤机摇臂壳体变形的影响因素,研究了壳体变形规律。首先,构建了摇臂壳体力学模型,梳理了影响摇臂壳体变形的载荷因素,其中包括采煤机截割时煤岩对滚筒产生的外部作用力及齿轮传动系统所形成的内部载荷;其次,采用Solidworks软件建立了摇臂三维模型,并基于EDEM-ADAMS软件搭建了采煤机截割含铝质岩、灰色岩、石灰岩和粉砾岩等4种夹矸煤岩的仰角工况模型,进行摇臂壳体变形仿真;最后,搭建了壳体变形测试平台,进行了采煤机截割粉砂夹矸煤岩的实验。仿真结果表明:滚筒牵引阻力的均值小于截割阻力均值,且两者均大于侧向受力均值;壳体承受外部载荷后,其变形呈现较复杂的态势,在摇臂壳体与滚筒行星减速器结合部位的变形较大,失稳风险较大;摇臂壳体在齿轮轴位置的变形呈现多波峰、非线性、近似正态分布。实验结果表明,距滚筒行星减速器越近,变形越大,这与仿真结果高度吻合。研究清晰地揭示了摇臂壳体在复杂载荷下的变形规律,为摇臂壳体的改进设计提供了强劲的理论支撑,有助于优化采煤机设计方案,降低壳体失效风险,有效提升采煤机在实际生产作业中的可靠性与稳定性。 展开更多
关键词 摇臂壳体 EDEM仿真 截割载荷 变形规律 实验测试
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斜坡自重应力条件下的土拱效应与变形规律研究
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作者 芮瑞 方涵喆 +4 位作者 胡向东 伊坤 刘吉 贺世开 崔程煜 《建筑科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期146-156,共11页
采用阵列式活动门装置开展了偏压(斜坡)条件下的活动门试验,通过粒子图像测速技术得到了填料断面全场位移与剪应变,并通过载荷计准确测得了活动门与周边固定部分随活动门下沉过程的竖向荷载变化。采用离散元(DEM)数值模拟探讨了活动门... 采用阵列式活动门装置开展了偏压(斜坡)条件下的活动门试验,通过粒子图像测速技术得到了填料断面全场位移与剪应变,并通过载荷计准确测得了活动门与周边固定部分随活动门下沉过程的竖向荷载变化。采用离散元(DEM)数值模拟探讨了活动门距坡脚距离的影响规律,对活动门下沉过程中填料颗粒旋转、主应力偏转与力链分布等细观力学机制进行了分析。结果表明:活动门下沉过程中,荷载更迅速地转移到坡脚侧,随后更多地转移到深埋侧,最终两侧荷载增量基本相等;填料中坡脚侧滑移面先于深埋侧形成,两侧滑移面张开角度基本恒定,但深埋侧会随活动门下沉量增加形成新的向外侧扩展的滑移面;偏压条件下的地基反应曲线与传统活动门试验类似,活动门越靠近深埋侧,土拱效应发挥越稳定;当活动门离坡脚距离达到2倍活动门宽度时,土拱效应发挥基本保持不变;随着活动门的下沉,填料中形成了以活动门两侧为拱脚的强力链网络结构。 展开更多
关键词 土拱效应 变形规律 偏压条件 活动门试验 离散元
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不同重现期降雨作用下陕西延安地区董家屯滑坡的变形规律和稳定性预测
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作者 孙林煊 邓龙胜 +5 位作者 汤冬 陈家乐 沈舒瀚 齐东鸿 张文杰 王童 《地球科学与环境学报》 北大核心 2025年第3期331-343,共13页
近年来,黄土高原由极端降雨事件诱发的地质灾害数量越来越多,严重威胁经济建设和社会发展。以陕西延安地区董家屯滑坡为研究对象,通过野外调查、现场钻探、室内试验、数值模拟等方法,研究了不同重现期降雨作用下董家屯滑坡的渗流场、变... 近年来,黄土高原由极端降雨事件诱发的地质灾害数量越来越多,严重威胁经济建设和社会发展。以陕西延安地区董家屯滑坡为研究对象,通过野外调查、现场钻探、室内试验、数值模拟等方法,研究了不同重现期降雨作用下董家屯滑坡的渗流场、变形特征,分析了滑坡稳定性变化规律和变形破坏模式。结果表明:①董家屯滑坡不同重现期对应超越概率10.00%、5.00%、2.00%、1.00%、0.10%、0.01%降雨作用下的降雨量预测值分别为92.15、103.82、118.10、128.40、157.78、186.51 mm·d^(-1);②董家屯滑坡坡体浸润范围和孔隙水压力随着降雨强度的增大而增大,但增幅较小;降雨作用下,在坡体古土壤层顶部和节理裂隙尖端产生了明显的滞水效应,成为变形和控滑的重要界面;坡体稳定性随着降雨强度和持续时间的增大而减小,当遭遇超越概率1.00%降雨作用时,降雨24 h后,坡体将处于不稳定状态;③降雨作用下,董家屯滑坡坡体的渗流场受坡面流、均匀入渗和节理裂隙优先入渗共同影响;坡体在浅表层均匀入渗及坡面流共同作用下,可能发生浅表侵蚀流滑破坏;在节理裂隙优先入渗及古土壤滞水效应影响下,坡体可能发生深层剪切滑移破坏。 展开更多
关键词 黄土滑坡 数值模拟 降雨入渗 变形规律 稳定性 破坏模式 陕西
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工业广场压煤膏体充填开采不同充实率斜井井筒变形规律研究
4
作者 卢江丰 张新国 +3 位作者 孙昱 焦方树 范亚奇 周以乐 《中国矿业》 北大核心 2025年第3期183-193,共11页
为研究充填开采工广压煤后斜井井筒的变形规律,以岳城煤矿主斜井井筒为研究对象,建立了适用于膏体充填开采的等效采高模型,得出膏体充填开采下充实率是影响斜井井筒变形的关键因素;对四种不同充实率条件下斜井井筒变形进行数值模拟,揭... 为研究充填开采工广压煤后斜井井筒的变形规律,以岳城煤矿主斜井井筒为研究对象,建立了适用于膏体充填开采的等效采高模型,得出膏体充填开采下充实率是影响斜井井筒变形的关键因素;对四种不同充实率条件下斜井井筒变形进行数值模拟,揭示斜井井筒变形破坏规律;分析最大主应力、最小主应力及极限状态下斜井变形,获得井筒破坏瞬时临界充实率;利用沉陷预计获得斜井不同位置下沉值,通过计算获得斜井拉压变形值。研究结果表明:充填开采工广压煤时斜井井筒的应力及位移主要体现在竖向方向,在水平方向影响不大,斜井变形破坏最剧烈位置出现在高埋深即井筒下段,在此处应力及变形出现峰值;低充实率最大主应力和最小主应力主要出现在井筒底板,随充实率增大向底板与两帮交汇处转移,反演得出87.3%为临界充实率;通过沉陷预计得出压缩变形最大为1.51mm/m,拉伸变形最大为2.8mm/m,在允许范围之内;分析得到充填开采斜井井筒变形破坏的警戒区段,对类似膏体充填开采工广压煤时斜井井筒的保护提供了重要参考。 展开更多
关键词 工业广场 充实率 斜井井筒 变形规律 数值模拟 概率积分法
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下伏大面积采空区桃坪隧道变形规律研究
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作者 王旭 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第5期117-123,159,共8页
为探究下伏大面积采空区铁路隧道受采动影响,分析隧道变形规律,以侯月铁路桃坪隧道为研究对象,在查明区域地质勘察资料、隧道既有病害和采空区分布情况的基础上,分析洞内沉降监测和InSAR地表形变,探明现有采动条件下隧道结构及地表沉陷... 为探究下伏大面积采空区铁路隧道受采动影响,分析隧道变形规律,以侯月铁路桃坪隧道为研究对象,在查明区域地质勘察资料、隧道既有病害和采空区分布情况的基础上,分析洞内沉降监测和InSAR地表形变,探明现有采动条件下隧道结构及地表沉陷变形基本特征及其分布规律;通过概率积分法计算分析现有开采工作面残余沉降影响下隧道变形情况,计算冒落裂隙带高度,预测计算全回采后隧道变形量,判断隧道潜在变形破坏方式;借助数值模拟手段,验证隧道结构在下伏采空区残余变形影响下变形基本特征,分析潜在失稳破坏位置及方式。研究结果表明,桃坪隧道下伏采空区残余沉降主要发生在隧道入口至K154段,最大水平压缩变形量6.96 mm/m,最大水平拉伸变形量4 mm/m,最大水平移动量391.57 mm,剩余最大下沉量1 340.76 mm;桃坪隧道下伏采空区变形仍未稳定,隧道存在宏观拉伸及压缩现象,变形破坏模式为隧道结构在不均匀分布应力作用下的拉、压变形,潜在破坏表现方式为衬砌拉张开裂和地表挤压隆起。 展开更多
关键词 铁路隧道 煤矿采空区 概率积分法 沉降预测 变形规律
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大跨度地铁车站十导洞洞桩法施工变形规律及其影响因素研究
6
作者 周涛 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第1期56-60,共5页
[目的]为确保大跨度地铁车站施工安全,需对十导洞洞桩法施工过程中车站结构的变形规律及其影响因素进行研究。[方法]以西黄村站为工程背景,建立了大跨度车站十导洞洞桩法施工数值模型,分析了不同施工阶段地面的沉降以及桩的水平变形规律... [目的]为确保大跨度地铁车站施工安全,需对十导洞洞桩法施工过程中车站结构的变形规律及其影响因素进行研究。[方法]以西黄村站为工程背景,建立了大跨度车站十导洞洞桩法施工数值模型,分析了不同施工阶段地面的沉降以及桩的水平变形规律,研究了导洞开挖顺序、导洞开挖错距及扣拱施工顺序等三种因素对地面沉降的影响规律。[结果及结论]车站上方导洞以及中间导洞施工对地面沉降的影响较大;各施工阶段的地面沉降规律均满足正态分布,最大沉降位于车站中线处,导洞施工及扣拱施工两个阶段引起的地面沉降占总沉降的74.7%。车站负二层土体开挖后,桩在水平方向的约束急剧减弱,导致桩水平变形增大。先开挖下层导洞引起的地面沉降较小;随着导洞开挖错距的增大,地面最大沉降逐渐减小;先开挖两侧扣拱再依次开挖中间扣拱的施工顺序引起的地面沉降最小。 展开更多
关键词 大跨度地铁车站 十导洞洞桩法 施工变形规律 影响因素
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偏压受力车站围护结构变形规律分析 被引量:3
7
作者 王位赢 黄全强 +3 位作者 潘珂 杨春燕 杨昀和 刘莹 《广西大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第4期726-736,共11页
为了研究偏压受力车站围护结构在施工过程中的变形情况,以南宁市轨道交通5号线金桥站基坑工程为研究对象,采用PLAXIS软件对基坑开挖过程进行数值模拟,对比模拟计算结果与监测统计结果,研究基坑的变形规律。研究表明:偏压受力围护结构的... 为了研究偏压受力车站围护结构在施工过程中的变形情况,以南宁市轨道交通5号线金桥站基坑工程为研究对象,采用PLAXIS软件对基坑开挖过程进行数值模拟,对比模拟计算结果与监测统计结果,研究基坑的变形规律。研究表明:偏压受力围护结构的内力及位移随着基坑开挖深度的加深而增大。在偏压荷载下,基坑两侧的地表竖向位移变形曲线呈凹槽形,主动压力侧地表沉降大于被动压力侧。第一道支撑轴力随开挖深度的增加而增大。受偏压荷载影响,基坑两侧桩体向被动压力侧发生整体偏移,主动压力侧桩体向基坑内侧偏移,变形曲线呈勺形。数值模拟结果与监测统计结果变化趋势相同,但数值偏小,对比分析表明数值模拟具有一定可靠性。 展开更多
关键词 地铁车站 偏压围护结构 监测分析 数值模拟 变形规律
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压实黄土压缩变形规律及其数学模型
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作者 亢佳玉 王丽琴 +3 位作者 巩江峰 王新东 程芳卉 徐冲 《西安科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第5期942-952,共11页
黄土高填方是岩土工程领域的热点问题,其地基稳定与沉降也是填方地区的重点关注问题,而要准确地预测填方区的地基总沉降量或工后沉降量数据,就需要对压实黄土的压缩变形规律进行研究。通过大量室内侧限压缩试验研究高填方地区压实黄土... 黄土高填方是岩土工程领域的热点问题,其地基稳定与沉降也是填方地区的重点关注问题,而要准确地预测填方区的地基总沉降量或工后沉降量数据,就需要对压实黄土的压缩变形规律进行研究。通过大量室内侧限压缩试验研究高填方地区压实黄土的压缩变形规律,分析不同地区压实黄土在不同条件下的应力-应变曲线,讨论其压缩特性及变化规律,通过复合幂-指数(CPE)模型建立了描述压实黄土侧限条件下应力-应变曲线的表达方法。结果表明:侧限条件下,压实黄土的应变随竖向应力的逐级增加而增加;不同场地、沉积时代压实黄土的压缩变形规律基本相似,施加相同竖向应力时,应变随含水率的降低而减小,随压实度的增加而减小;随着压实度的增加,试样抵抗变形的能力越来越强;而随着含水率的增加,土体抵抗变形的能力被削弱。考虑到含水率与压实度,将不同沉积时代下CPE模型参数进行定量描述,压实黄土在侧限条件下的应力-应变曲线数学模型在吕梁Q3黄土中的应用,说明了该模型的准确性与合理性,为研究压实黄土的压缩变形提供了新思路。 展开更多
关键词 压实黄土 侧限压缩试验 变形规律 数学模型 沉积时代
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软弱黄土隧道变形规律现场测试与分析 被引量:76
9
作者 赖金星 樊浩博 +4 位作者 来弘鹏 谢永利 胡昭 邱军领 曹宁全 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第7期2003-2012,2020,共11页
为分析软弱黄土隧道的变形规律,以西宁过境高速大有山黄土隧道为依托,采用精密水准仪和收敛计对隧道地表下沉、拱顶下沉和水平收敛进行了系统现场测试。结果表明:软弱黄土隧道拱顶下沉远大于水平收敛,变形时间长,变形量大,累计拱顶下... 为分析软弱黄土隧道的变形规律,以西宁过境高速大有山黄土隧道为依托,采用精密水准仪和收敛计对隧道地表下沉、拱顶下沉和水平收敛进行了系统现场测试。结果表明:软弱黄土隧道拱顶下沉远大于水平收敛,变形时间长,变形量大,累计拱顶下沉值最大为950.6 mm。在临界埋深范围,围岩变形比深埋、浅埋时都大,且变形量离散性高;围岩变形速率在二衬施作时较大,软弱黄土隧道中作为围岩-支护系统稳定性判据的变形速率宜适当提高;围岩变形随时间变化符合指数函数规律,可利用指数函数预测围岩的最终变形;软弱黄土隧道变形分为急剧变形、持续增长和缓慢增长3个阶段,最终趋于稳定。隧道断面的初次开挖对地表变形影响显著,隧道轴线沉降最大,并沿横向逐渐减小。软弱黄土隧道预留变形量在不同位置处不宜统一设置,西宁地区软弱黄土Ⅴ级围岩建议拱顶预留700-800 mm,边墙预留300-350 mm,拱顶与边墙之间以曲线过渡。 展开更多
关键词 隧道工程 软弱黄土 现场测试 变形规律
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柴达木盆地北缘地区新生代构造特征及变形规律 被引量:30
10
作者 刘志宏 万传彪 +2 位作者 杨建国 刘振文 高军义 《地质科学》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期404-414,共11页
柴达木盆地北缘地区的新生代构造主要为一系列断层转折褶皱、断层传播褶皱。在邻近祁连山山前的北东背斜带中主要发育规模相对较小、隆升幅度较低的断层传播褶皱和与之相伴产出的突破断层,开始形成于古新世上新世早期;中部背斜带中发育... 柴达木盆地北缘地区的新生代构造主要为一系列断层转折褶皱、断层传播褶皱。在邻近祁连山山前的北东背斜带中主要发育规模相对较小、隆升幅度较低的断层传播褶皱和与之相伴产出的突破断层,开始形成于古新世上新世早期;中部背斜带中发育的构造主要为断层转折褶皱和少量断层传播褶皱,开始形成于中新世上新世中期;远离山前的南西背斜带主要发育断层转折褶皱和少量滑脱褶皱,开始于上新世晚期更新世。研究区的台阶状逆断层及其相关褶皱是由祁连山山前向盆地按照一定的序次、以背驮式渐次扩展的,这个扩展过程自古新世一直持续到现在。 展开更多
关键词 构造特征 变形规律 柴达木盆地 新生代
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三辊行星轧制运动和管坯变形规律的仿真模拟 被引量:26
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作者 李冰 杨志 +2 位作者 刘化民 张士宏 张金利 《塑性工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第5期70-73,共4页
应用弹塑性大变形有限元法,对连铸铜管坯三辊行星轧制过程进行了三维有限元模拟研究。通过坐标变换的方法建立了三辊行星轧制有限元模型,该模型考虑了轧辊的倾斜角β和偏转角α。模拟分析得出三辊行星轧制过程中管坯断面要经受一个由圆... 应用弹塑性大变形有限元法,对连铸铜管坯三辊行星轧制过程进行了三维有限元模拟研究。通过坐标变换的方法建立了三辊行星轧制有限元模型,该模型考虑了轧辊的倾斜角β和偏转角α。模拟分析得出三辊行星轧制过程中管坯断面要经受一个由圆形到三角形再归到圆形的变形过程。得出在三辊行星轧制过程中起到主要作用的是三向压应力状态,有利于坯料的大变形和提高轧制管材性能。同时模拟分析得到三辊行星轧制过程中坯料质点的运动轨迹和相应规律。该模拟计算对探索复杂的三辊行星轧制规律具有重要意义。 展开更多
关键词 三辊行星轧制 铜管 有限元分析 变形规律 应力状态
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西安地铁车站深基坑变形规律FLAC模拟研究 被引量:32
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作者 任建喜 张引合 +1 位作者 张琨 高丙丽 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2011年第3期90-93,共4页
研究目的:西安是西北黄土地区第一个修建地铁的城市,地铁车站深基坑的开挖平面尺寸大、基坑暴露时间长、基坑变形控制等级高,西安又处于特殊的黄土地区,基坑壁岩土体主要为黄土及黄土状土,上部具有湿陷性,与国内外已开挖建成的地铁车站... 研究目的:西安是西北黄土地区第一个修建地铁的城市,地铁车站深基坑的开挖平面尺寸大、基坑暴露时间长、基坑变形控制等级高,西安又处于特殊的黄土地区,基坑壁岩土体主要为黄土及黄土状土,上部具有湿陷性,与国内外已开挖建成的地铁车站的城市的地质差异较大,车站深基坑围护设计可借鉴的经验较少。因此,急需开展地铁车站深基坑变形规律研究,为西安地铁其它车站深基坑围护结构设计与优化提供帮助。研究结论:以西安地铁2号线北大街车站深基坑工程为背景,建立了深基坑围护结构施工过程FLAC模拟计算模型,制定了车站深基坑施工监测方案,分析了围护桩的变形、钢支撑轴力变化和锚索受力变化的规律。结果表明,桩体位移是围护结构变形特性的直接反映,而钢支撑和锚索对深基坑变形有明显的限制作用。计算结果和监测结果基本一致。 展开更多
关键词 地铁车站 深基坑 围护结构 变形规律 FLAC模拟 现场监测
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地铁车站深基坑围护结构变形规律监测研究 被引量:64
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作者 任建喜 冯晓光 +1 位作者 刘慧 秦杏春 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2009年第3期89-92,共4页
研究目的:以北京地铁奥运支线森林公园地铁车站北区深基坑工程为依托,采用现场监测的方法研究深基坑围护结构变形规律,目的是为类似工程的信息化施工和围护结构优化设计提供帮助。研究结论:围护桩的最大水平位移与开挖深度和时间密切相... 研究目的:以北京地铁奥运支线森林公园地铁车站北区深基坑工程为依托,采用现场监测的方法研究深基坑围护结构变形规律,目的是为类似工程的信息化施工和围护结构优化设计提供帮助。研究结论:围护桩的最大水平位移与开挖深度和时间密切相关,在基坑开挖到一定深度而未架设钢支撑时,桩顶水平位移最大,随着基坑的开挖和钢支撑的架设,最大水平位移发生的位置也随之下移。钢筋轴力随着钢支撑的施加而减少,钢支撑可以有效控制围护桩水平位移和桩内钢筋内力的增大,气温对钢支撑的轴力变化有一定的影响。 展开更多
关键词 地铁车站 深基坑 围护结构 变形规律 现场监测
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盾构下穿铁路框架桥中路面沉降变形规律分析 被引量:22
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作者 郑明新 吴勇 +2 位作者 黄文君 欧阳林 胡国平 《西安理工大学学报》 CAS 北大核心 2015年第1期78-82,共5页
以南昌地铁1号线盾构下穿京九铁路框架桥工程实例为背景,通过对现场监测数据分析,得到了盾构单线隧道施工引起市政道路路面纵横沉降变形规律:盾构刀盘前10m以内和后20m以内为影响区域,其中刀盘前后10m为显著影响区,在纵断面上沿盾构中... 以南昌地铁1号线盾构下穿京九铁路框架桥工程实例为背景,通过对现场监测数据分析,得到了盾构单线隧道施工引起市政道路路面纵横沉降变形规律:盾构刀盘前10m以内和后20m以内为影响区域,其中刀盘前后10m为显著影响区,在纵断面上沿盾构中心轴线左右两侧4∽8m为横向主要影响范围;在整个穿越过程中,盾构施工引起上部铁路框架桥竖向位移特征与公路路面沉降规律基本相似,其沉降量或隆起量均在控制范围内,表明在盾构穿越过程中土压力、注浆压力和注浆量三个影响地表沉降因素的取值是可行的。 展开更多
关键词 盾构下穿 铁路框架桥 现场监测 变形规律
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浅埋暗挖车站上穿施工影响的既有隧道变形规律 被引量:14
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作者 王剑晨 张顶立 +1 位作者 张成平 于富才 《北京交通大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期8-12,共5页
北京地铁5号线东单站近距离垂直上穿既有1号线地铁区间隧道.对既有隧道底板实测位移进行研究,分析受浅埋暗挖车站上穿施工影响的既有隧道变形规律.结果表明:受新建车站上穿施工扰动,既有隧道呈上浮变形且无明显扭转现象;采用Peck公式... 北京地铁5号线东单站近距离垂直上穿既有1号线地铁区间隧道.对既有隧道底板实测位移进行研究,分析受浅埋暗挖车站上穿施工影响的既有隧道变形规律.结果表明:受新建车站上穿施工扰动,既有隧道呈上浮变形且无明显扭转现象;采用Peck公式对既有隧道底板上浮变形进行拟合,结果与实测值较吻合,说明在上穿施工扰动下既有隧道变形与天然地层变形类似,符合Peck曲线变形规律;拟合得到地层损失率为0.034%~0.097%,地表处沉降槽宽度系数值为0.34~0.68. 展开更多
关键词 隧道工程 既有隧道 PECK公式 变形规律
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缓倾围岩隧道底鼓变形规律及整治措施研究 被引量:12
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作者 黄华 喻渝 +3 位作者 杨昌宇 朱勇 邸成 郑伟 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2021年第4期72-78,共7页
研究目的:随着我国高速铁路发展,无砟轨道得到大量应用,近十年来部分隧道局部段落出现底鼓,其中一些隧道采取措施后变形得以控制,但有个别隧道采取措施后变形仍在持续,因此有必要对隧道底鼓变形规律、基底荷载及整治措施进行研究。研究... 研究目的:随着我国高速铁路发展,无砟轨道得到大量应用,近十年来部分隧道局部段落出现底鼓,其中一些隧道采取措施后变形得以控制,但有个别隧道采取措施后变形仍在持续,因此有必要对隧道底鼓变形规律、基底荷载及整治措施进行研究。研究结论:(1)《铁路隧道设计规范》中的荷载模式不适用于缓倾层状围岩底鼓段,本文提出了仰拱受力的力学模型;(2)仰拱底鼓量随着围岩变差而增大;随着仰拱跨度增加,呈现出非线性增大,跨度越大,增加的速率越快;随着隧底荷载增加,总体呈现出线性增加;随着衬砌厚度增加,呈现出减小趋势,厚度越大减小幅度越小;随着矢跨比增大而减小,矢跨比越大减小幅度越小,合理矢跨比为1/8~1/4;(3)当隧道底鼓段隧底荷载难以确定时,可通过隧底结构变形进行荷载反演;(4)预防或防治隧道底鼓,应从降低二衬仰拱结构承受荷载及提高承载能力两方面考虑,可采取加强衬砌隧底排水、适当加大矢跨比、加强仰拱结构、加强填充刚度等措施;(5)本研究成果可为分析隧道底鼓变形规律、研究基底荷载、确定整治措施提供理论依据。 展开更多
关键词 隧道底鼓 变形规律 合理矢跨比 基底荷载 整治措施
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双软弱夹层岩质滑坡的滑动模式及变形规律 被引量:28
17
作者 龙建辉 任杰 +1 位作者 曾凡桂 吕义清 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期3031-3040,共10页
顺层岩质滑坡具有分布广,破坏性强,滑动机理复杂等特点,其滑动主要受软弱夹层的控制。在自然界中,顺层岩质滑坡往往受到双层或多软弱夹层的影响与控制。针对此特点,通过对山西吕梁山一带的顺层岩质滑坡发育特征与破坏规律进行总结,建立... 顺层岩质滑坡具有分布广,破坏性强,滑动机理复杂等特点,其滑动主要受软弱夹层的控制。在自然界中,顺层岩质滑坡往往受到双层或多软弱夹层的影响与控制。针对此特点,通过对山西吕梁山一带的顺层岩质滑坡发育特征与破坏规律进行总结,建立两种含双软弱夹层顺层岩质滑坡计算模型,基于极限平衡法,考虑软弱夹层的抗剪强度在滑坡不同发育阶段的强度衰减,分析发现滑坡在不同的力学判定条件下会以不同的模式发生滑动,且不同模式下滑坡的启滑机理是不同的,模式一为上层软弱夹层软化而引起的,启滑时,上层岩层首先失稳,而下层岩层暂时保持稳定;模式二滑坡的启滑是由于下层软弱夹层软化而引起的,失稳破坏的形式是整体失稳。另外,基于FLAC^3D数值模拟,分析了双软弱夹层顺层岩质滑坡的破坏变形规律。结果表明:由上层软弱夹层控制的滑坡滑动变形时,软弱夹层会在前缘发生切层现象,在中部与后缘滑坡会沿上覆岩层与软弱夹层的接触面滑动;由下层软弱夹层控制的滑坡滑动变形中,在前缘断面上层软弱夹层处会发生不连续性变化;在由上下软弱夹层共同控制下的顺层岩质滑坡中,当上层软弱夹层首先软化启滑,下层软弱夹层的软化会导致滑坡上下岩层发生分离滑动;当下层软弱夹层首先软化启滑,上层软弱夹层的软化对滑坡的整体滑动影响并不显著。 展开更多
关键词 软弱夹层 顺层岩质滑坡 滑动模式 破坏变形规律
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铁路隧道超前管棚变形规律及参数研究 被引量:11
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作者 黄华 巩江峰 +1 位作者 邸成 朱勇 《铁道工程学报》 EI 北大核心 2019年第12期65-70,共6页
研究目的:隧道近距下穿既有铁路路基或隧道段时,常采用洞内超前大管棚支护,而目前多采用工程类比法确定其支护参数,因此有必要对大管棚支护变形规律及设计参数进行研究。研究结论:(1)管棚结构变形由管棚弯曲变形和支承结构压缩变形组成... 研究目的:隧道近距下穿既有铁路路基或隧道段时,常采用洞内超前大管棚支护,而目前多采用工程类比法确定其支护参数,因此有必要对大管棚支护变形规律及设计参数进行研究。研究结论:(1)管棚结构变形由管棚弯曲变形和支承结构压缩变形组成,变形计算公式为s=αql(2)除未支护段外,其余段长度变化对管棚变形影响相对较小,未支护段增长,变形显著增大,且刚度越小增加幅度越大;管棚变形随着荷载的增加呈线性增长;管棚变形随着刚度增大而减小,且未支护段越长减小幅度越大,当管棚刚度较小时,刚度增大则变形显著减小,当刚度达到临界值后,增大刚度则变形减小不明显;(3)应综合考虑穿越段变形控制要求、工程投资、施工难度,合理选择管棚直径和长度;(4)本研究成果可为隧道超前管棚变形规律分析、工程设计提供理论依据。 展开更多
关键词 铁路隧道 管棚 变形规律 设计参数
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软弱围岩隧道管棚水平旋喷组合预加固变形规律 被引量:22
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作者 赖金星 汪珂 +1 位作者 郭春霞 李锋宁 《隧道建设》 北大核心 2015年第5期404-412,共9页
为研究软弱围岩地层管棚水平旋喷桩组合结构的预加固效果,采用三维弹塑性有限元方法对比分析了单独使用管棚、单独使用旋喷桩、管棚与旋喷桩组合预加固及无加固4种工况下隧道结构体系的位移变化规律。结果表明:1)水平旋喷桩和管棚2种工... 为研究软弱围岩地层管棚水平旋喷桩组合结构的预加固效果,采用三维弹塑性有限元方法对比分析了单独使用管棚、单独使用旋喷桩、管棚与旋喷桩组合预加固及无加固4种工况下隧道结构体系的位移变化规律。结果表明:1)水平旋喷桩和管棚2种工法中,水平旋喷桩预加固工法控制拱顶下沉、拱脚收敛值和掌子面稳定性能力显著;2)管棚预加固工法控制地表沉降的能力较强;3)管棚和旋喷桩组合结构控制拱顶沉降和拱脚收敛,掌子面水平位移性能突出,管棚水平旋喷桩组合结构使地表沉降减小91.3%,拱顶沉降减小76.2%,拱脚收敛减小76.3%,其地表最大沉降值为2.7 mm,拱顶最大沉降值为25 mm,拱脚最大收敛值为4mm,最小收敛值为-9.4 mm,加固效果明显。 展开更多
关键词 软弱围岩 隧道 水平旋喷桩 管棚 数值模拟 沉降变形规律
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高温高压下花岗岩中钻孔变形规律实验研究 被引量:8
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作者 郤保平 赵阳升 +2 位作者 张昌锁 康志勤 常宗旭 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第2期253-258,共6页
首次运用光学原理钻孔变形观测仪对600℃以内,6000 m埋深静水应力以内花岗岩中钻孔变形规律及其稳定性条件进行了深入细致的实验研究。研究发现:①高温高压下花岗岩中钻孔变形根据温度和埋深应力不同,可分为黏弹性变形、黏弹–塑性变形... 首次运用光学原理钻孔变形观测仪对600℃以内,6000 m埋深静水应力以内花岗岩中钻孔变形规律及其稳定性条件进行了深入细致的实验研究。研究发现:①高温高压下花岗岩中钻孔变形根据温度和埋深应力不同,可分为黏弹性变形、黏弹–塑性变形及破坏3个阶段;②恒温恒压下花岗岩中钻孔变形具有明显的时效特性,随着时间的延长,钻孔孔壁位移逐渐增大,孔径缩小,钻孔蠕变变形量达到一定量后趋于稳定,钻孔并不发生破坏;③温度和加载应力对钻孔变形具有很大影响,保持岩体加载应力不变,逐渐升高温度,钻孔变形逐渐增大,直径缩小,温度保持不变,加载应力越大,钻孔孔壁变形量越大,钻孔内径就越小。 展开更多
关键词 高温高压 钻孔变形规律 稳定性 时间效应
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