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基于UH模型的盾构隧道非线性地基反力确定方法
1
作者 梁发云 魏圣明 +3 位作者 陈可 袁强 闫静雅 顾晓强 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第2期284-295,共12页
为合理反映堆载作用下盾构隧道地基系数的非线性特征,基于UH模型(统一硬化模型)和MSD方法(mobilizable strength design)提出了一种确定隧道非线性地基反力的方法;并以隧道中心处的土体应力-应变曲线描述全土域的力学行为,提出了预测盾... 为合理反映堆载作用下盾构隧道地基系数的非线性特征,基于UH模型(统一硬化模型)和MSD方法(mobilizable strength design)提出了一种确定隧道非线性地基反力的方法;并以隧道中心处的土体应力-应变曲线描述全土域的力学行为,提出了预测盾构隧道地基反力的实用简化方法;基于上海第(4)、(5)1层土的UH模型统计参数,将隧道地基反力拟合为双曲线函数形式,进一步将由此获得的初始刚度及极限强度与本构模型参数进行拟合,提出上海地铁盾构隧道的地基反力函数表达式;通过对上海软土盾构隧道堆载工况的多因素分析,验证了该公式对隧道大变形预测问题的实用性。计算结果表明,堆载工况下隧道收敛变形对地基反力曲线的初始刚度要比其极限强度更为敏感,而隧道地基初始刚度主要与土体κ/λ、围压大小等因素相关。 展开更多
关键词 地基反力曲线 UH模型 MSD方法 堆载 地铁隧道
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基于Pasternak地基模型的H(t)-T受荷桩受力变形分析
2
作者 江杰 陈丽君 +3 位作者 柴文成 艾永林 欧孝夺 龚健 《上海交通大学学报》 北大核心 2025年第1期60-69,共10页
水平动荷载H(t)与扭矩T联合作用下的桩基受力变形较为复杂.为了更加准确地分析H(t)-T联合受荷桩的内力与位移,基于Pasternak地基模型考虑桩侧土体剪切效应;引入H(t)-T耦合因子,揭示多向荷载对桩身响应的影响机理;继而利用虚功原理推导... 水平动荷载H(t)与扭矩T联合作用下的桩基受力变形较为复杂.为了更加准确地分析H(t)-T联合受荷桩的内力与位移,基于Pasternak地基模型考虑桩侧土体剪切效应;引入H(t)-T耦合因子,揭示多向荷载对桩身响应的影响机理;继而利用虚功原理推导桩身单元综合刚度矩阵;最后采用改进的有限杆单元法获得H(t)-T联合受荷桩内力与位移数值解;并与已有理论解和有限元模拟结果进行对比验证.参数分析表明:土体剪切效应可约束桩身水平位移,但对扭转变形影响较小;水平动荷载增强了桩身抗扭承载力,水平动荷载幅值从0.2Q_(u)增大到1.0Q_(u)时,桩顶扭转角减小了22.6%;增大动荷载无量纲频率会减小桩顶位移和桩身最大弯矩,外荷载动力效应随桩埋深增加而减弱;杆单元模型减少了单元划分数量和计算时间,可有效提高计算效率. 展开更多
关键词 Pasternak地基模型 联合受荷桩 有限单元法 水平动荷载 扭矩
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湿载作用下加筋黄土地基模型试验研究
3
作者 张琬 牟洪坤 +3 位作者 刘奉银 郭怀宁 赵玮 薛一峰 《工程科学与技术》 北大核心 2025年第4期197-207,共11页
采用加筋法处理湿陷性黄土地基,即将一部分湿陷性黄土挖除,以一定间距铺设土工合成材料筋材,每铺设一层筋材后将挖出的黄土回填并压实。为探究该方法对湿陷性黄土地基不均匀沉降的改善效果,开展湿载作用下土工格栅加筋黄土地基模型试验... 采用加筋法处理湿陷性黄土地基,即将一部分湿陷性黄土挖除,以一定间距铺设土工合成材料筋材,每铺设一层筋材后将挖出的黄土回填并压实。为探究该方法对湿陷性黄土地基不均匀沉降的改善效果,开展湿载作用下土工格栅加筋黄土地基模型试验,分析填土压实度和筋材刚度、层数、间距对地基受力和变形的影响,在此基础上探寻最优加筋参数。结果表明:与素土地基相比,加筋显著提高了地基的应力扩散效应,大幅降低了基础下方的土压力和地表沉降,使土压力和地表沉降的整体分布更加均匀,并使地基破坏模式由素土地基的冲剪破坏转变为整体剪切破坏;在湿载作用过程中,加筋区两侧出现由地表向地基内部发展的纵向裂缝,至地基破坏时,裂缝发展深度贯通整个加筋区;加筋黄土地基的内部土压力随填土压实度、筋材刚度和层数的增加而减小,随筋材间距的增加而增大,增加筋材层数对减小土压力最为有效,相比素土地基的最大减幅可达50%;加筋黄土地基主要依靠距地表一定深度范围内的筋材的承载能力和应力扩散作用减小湿陷沉降,即存在一个有效加筋深度,改变该深度范围以外筋材的参数,对改善地表不均匀沉降作用不大;加筋黄土地基的有效加筋深度约为基础宽度B的0.5倍,最佳筋材长度和刚度分别为3.0B和500~700 kN/m。 展开更多
关键词 湿陷性黄土 加筋地基 模型试验 湿载作用
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基于非连续地基梁模型的基坑开挖诱发下卧盾构隧道变形分析 被引量：3
4
作者 黄明华 钟煜轩 +1 位作者 陆锦斌 王克平 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期492-504,共13页
分析基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形对评估其安全状态具有重要意义,但已有研究通常将下卧盾构隧道等效为均质连续梁,难以反映其环间接头的影响。为此,引入考虑环间接头转动和错台位移影响的非连续地基梁模型对基坑开挖所诱发的下卧... 分析基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形对评估其安全状态具有重要意义,但已有研究通常将下卧盾构隧道等效为均质连续梁,难以反映其环间接头的影响。为此,引入考虑环间接头转动和错台位移影响的非连续地基梁模型对基坑开挖所诱发的下卧盾构隧道变形进行分析。首先,根据Mindlin解导出基坑开挖卸载作用在下卧盾构隧道轴线处所产生竖向附加荷载的理论表达式;其次,基于非连续地基梁模型,推导竖向附加荷载作用下盾构隧道环段的竖向位移控制微分方程及环间接头的内力连续性条件与变形关系;最后,利用有限差分法建立下卧盾构隧道竖向位移的理论计算方法,并通过实际工程案例进行对比验证,分析接头转动刚度和剪切刚度、地基反力系数、基坑开挖深度以及基坑与盾构隧道水平间距等参数的影响。结果表明:基于非连续地基梁模型所得到的盾构隧道竖向位移与实测值具有较好的一致性,分布曲线在环段内光滑、在环间接头处有突变,反映了环间接头的转动和错台位移特性;随着接头转动刚度的增加,环段接头转角位移会逐渐减小,环间错台量则会逐渐增加;而接头剪切刚度越大,盾构隧道竖向位移与环间错台量则会越小;地基反力系数以及隧道与基坑间距的增大,基坑开挖深度的减小,均会使得盾构隧道竖向位移与环间错台量减小,其弯矩与剪力亦可得到有效控制。 展开更多
关键词 基坑开挖 下卧盾构隧道 非连续地基梁模型 环段接头 竖向变形
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利用地基激光雷达数据研建林业数表模型
5
作者 杜志 陈振雄 +3 位作者 贺东北 孙华 王金池 张文凡 《中南林业调查规划》 2025年第1期70-76,共7页
以湖南省马尾松、栎类2个树种(组)为研究对象,利用地基激光雷达扫描样木,获取树高、胸径、地径等林木参数,基于激光雷达点云数据构建树高曲线模型和材积模型,并以解析木调查实测数据为对照,检验点云数据提取的林木参数精度和评估林业数... 以湖南省马尾松、栎类2个树种(组)为研究对象,利用地基激光雷达扫描样木,获取树高、胸径、地径等林木参数,基于激光雷达点云数据构建树高曲线模型和材积模型,并以解析木调查实测数据为对照,检验点云数据提取的林木参数精度和评估林业数表模型的适用性。结果表明:1)地基激光雷达提取的林木参数与同口径解析木实测数据无显著差异,马尾松、栎类2个树种(组)点云数据提取的胸径估计精度均达98%以上,树高估计精度在92%以上,材积估计精度在90%左右;2)基于点云数据所建的二元立木材积模型、一元立木材积模型和地径材积模型拟合精度高,其中二元立木材积模型的R2均达0.99、预估精度(P)超过98%,马尾松、栎类2个树种(组)的树高曲线模型的P达96%,与实测数据所建模型的拟合精度相近。由此可见,地基激光雷达技术可实现非破坏性、快速精准的林木参数提取,构建基于点云数据的高精度林业数表模型,为限制或禁止采伐情况下的林业数据获取和数表模型研建提供了一种新的解决方案。 展开更多
关键词 地基激光雷达 林木参数 林业数表模型 湖南省
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基于Pasternak地基的浅埋偏压隧道管棚超前支护理论模型研究
6
作者 杨宏伟 徐郑皓 +1 位作者 黄林冲 林存刚 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第7期3148-3159,共12页
管棚超前支护是控制隧道开挖过程中围岩变形与地表沉降的有效手段,常用于浅埋偏压隧道。目前针对管棚支护设计的理论模型普遍基于无偏压工况,无法准确描述浅埋偏压工况下管棚的力学响应。针对隧道开挖过程中的浅埋偏压工况,基于Pasterna... 管棚超前支护是控制隧道开挖过程中围岩变形与地表沉降的有效手段,常用于浅埋偏压隧道。目前针对管棚支护设计的理论模型普遍基于无偏压工况,无法准确描述浅埋偏压工况下管棚的力学响应。针对隧道开挖过程中的浅埋偏压工况,基于Pasternak双参数地基模型,通过修正浅埋偏压工况下的隧道上覆围岩压力,建立管棚纵向内力和变形计算方程,进而提出考虑浅埋偏压工况的管棚超前支护理论模型。考虑2种不同计算隧道上覆围岩压力的方法,即“规范修正法”与“经验公式法”,相较于前者,基于后者的管棚内力和变形的理论预测值放大了地形偏压特性对管棚力学行为的影响。相比传统管棚计算模型,所提模型可进一步探究地形偏压角、隧道开挖宽度、岩土内摩擦角等参数对管棚变形和内力的影响。采用文献中有限的实际工程监测进行对比,理论模型计算结果的最大值与监测结果最大值较为一致,验证了所提模型的合理性。利用参数分析探究偏压角、管棚布设间距和管径大小对管棚内力和变形的影响。结果表明,管棚内力和变形与偏压角正相关,考虑偏压工况所计算的管棚内力和变形量更大,即偏压工况对基于无偏压工况的管棚支护设计具有不利影响。如果采用基于无偏压工况所提出的设计方法设计偏压工况下管棚支护参数,需要适当增大安全系数。研究结果可为优化浅埋偏压隧道管棚支护方案提供理论依据。 展开更多
关键词 隧道工程 浅埋偏压 管棚超前支护 Pasternak地基模型
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部分饱和岩石的黏弹性Chapman-Kelvin模型的正演模拟方法研究 被引量：4
7
作者 廖建平 张青 周林 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期347-369,共23页
在讨论地震波传播理论时,大部分情况下是把地震波看作弹性波.事实上,地下介质是非完全弹性介质,这使得传统的均匀、完全弹性介质理论受到了严重挑战.地震波在裂隙岩石中传播受裂隙系统和流体含量的影响较大,以往许多关于频变各向异性的... 在讨论地震波传播理论时,大部分情况下是把地震波看作弹性波.事实上,地下介质是非完全弹性介质,这使得传统的均匀、完全弹性介质理论受到了严重挑战.地震波在裂隙岩石中传播受裂隙系统和流体含量的影响较大,以往许多关于频变各向异性的理论大多局限于单相流体假设,但是几乎所有储层中通常被一种以上的流体部分饱和或完全饱和.本文在Chapman理论基础上,提出了基于部分饱和的黏弹性Chapman-Kelvin模型的正演模拟新方法,以提高对部分饱和岩石的黏弹性地震波频变各向异性的认识.该方法基于Chapman和Kelvin理论模型,计算了双相不混溶流体饱和裂隙岩石中的黏弹性波频变各向异性弹性系数的表达式,提出包含喷射流和斑块效应的统一地震波传播的黏弹性Chapman-Kelvin新模型.通过对新模型进行数值试验,讨论了无裂缝和存在裂缝两种情况下,含裂隙储层部分饱和岩石中耦合的喷射流和斑块效应对黏弹性介质频变各向异性的影响.试验结果反映出黏弹性介质下地震波频变各向异性的变化规律,验证了本文提出的新方法和新模型正确.本文将黏弹性介质各向异性与裂缝中的流体流动参数相联系,有利于提高对含裂缝储层部分饱和岩石的黏弹性波频变地震各向异性的认识,以及地震学与油藏工程的结合程度. 展开更多
关键词 部分饱和 Chapman模型 kelvin理论 黏弹性Chapman-kelvin模型 黏弹性频变各向异性
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强震损伤格栅墙处理地基抗液化性能离心模型试验研究
8
作者 周燕国 曹渊 +1 位作者 石川明 陈云敏 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期11-15,共5页
水泥土格栅墙能有效减缓被围束土体在地震作用下的剪切荷载及变形,已广泛应用为一种高效的抗液化对策。针对其长期服役过程,开展了两组超重力离心模型试验以研究强振历史对水泥土格栅墙内被围束土体液化响应的影响。两组模型均由15 m厚... 水泥土格栅墙能有效减缓被围束土体在地震作用下的剪切荷载及变形,已广泛应用为一种高效的抗液化对策。针对其长期服役过程,开展了两组超重力离心模型试验以研究强振历史对水泥土格栅墙内被围束土体液化响应的影响。两组模型均由15 m厚的易液化含黏粒砂土和2.5 m厚的粗砂层组成。其中,一组模型采用水泥土格栅墙对易液化层进行加固;另一组模型则未进行处理,作为自由场地对照组。两组模型均经历振幅为0.15g的振动事件,且在0.15g振动事件前,对两组模型施加振幅为0.4g的振动事件作为强振历史。试验结果表明,格栅墙在强振下主要的损伤模式表现为竖向贯穿型裂缝,并部分伴随有局部斜向裂缝,且外侧格室对于中心格室表现出类似于群桩基础的“遮蔽效应”。强振历史后,格栅墙中心格室内被围束土体的超静孔压显著低于自由场地,损伤后格栅墙仍具有良好的抗液化效果。同时,格栅墙由于强振后整体刚度的削弱,其与下卧粗砂层间的剪切变形显著减小。 展开更多
关键词 地震液化 水泥土格栅墙 地基处理 离心机模型试验 地震历史
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不同含水状态下微生物珊瑚砂桩单桩复合地基模型试验研究
9
作者 申春妮 章懿涛 +2 位作者 方祥位 张伟 胡丰慧 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期81-90,共10页
微生物珊瑚砂桩复合地基是利用MICP技术固化珊瑚砂成桩与珊瑚砂组成复合地基,具有就地取材、对原状砂土扰动小及对岛礁生态环境影响小等优势,在岛礁工程建设中具有良好的应用前景。通过不同工况下的微生物珊瑚砂桩单桩复合地基模型试验... 微生物珊瑚砂桩复合地基是利用MICP技术固化珊瑚砂成桩与珊瑚砂组成复合地基,具有就地取材、对原状砂土扰动小及对岛礁生态环境影响小等优势,在岛礁工程建设中具有良好的应用前景。通过不同工况下的微生物珊瑚砂桩单桩复合地基模型试验,研究地基相对密实度(50%、65%、72%)、面积置换率(8%、14%、20%)、含水状态(干燥和饱和)和水位升降对复合地基承载特性的影响规律。结果表明:干燥状态下复合地基的承载力及桩侧摩阻力随地基相对密实度和面积置换率增大而增大;复合地基的桩身轴力和桩土应力比随地基相对密实度增大而减小,随面积置换率增大而增大;提高地基相对密实度和面积置换率可有效提高复合地基承载力。饱和状态下复合地基的承载力为干燥状态的49%~66%;饱和状态相对于干燥状态桩身最大轴力和桩侧摩阻力减小,桩土应力比增大。两次水位升降对微生物珊瑚砂桩单桩复合地基的承载特性影响较小。 展开更多
关键词 微生物珊瑚砂桩 复合地基 模型试验 承载力
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重载码头堆场CFG桩网复合地基离心模型试验研究 被引量：2
10
作者 周春儿 董华钢 +3 位作者 王年香 徐光明 顾行文 任国峰 《海洋工程》 CSCD 北大核心 2024年第1期158-164,共7页
CFG桩网复合地基广泛应用于处理软土地基。采用土工离心模型试验研究某码头堆场超大荷载下CFG桩网复合地基的变形和桩土应力特性,试验模拟了地基、CFG桩、树根桩、加筋垫层、防尘网和轨道梁基础、矿石堆载等,分析了超大荷载作用下复合... CFG桩网复合地基广泛应用于处理软土地基。采用土工离心模型试验研究某码头堆场超大荷载下CFG桩网复合地基的变形和桩土应力特性,试验模拟了地基、CFG桩、树根桩、加筋垫层、防尘网和轨道梁基础、矿石堆载等,分析了超大荷载作用下复合地基表面变形、桩顶轴力、桩间土压力、桩土应力比的变化规律。试验结果表明,复合地基的沉降速率在稳定控制标准之内,沉降量满足堆场使用要求,防尘网基础和轨道梁基础水平位移和沉降均很小,桩土应力比为25.2~43.8,CFG桩网复合地基在350 kPa荷载作用下是稳定安全的,达到了预期加固效果。 展开更多
关键词 CFG桩 复合地基 软土地基 桩土应力 重载码头 离心模型试验
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基于地基雷达数据构建红松人工林树高、枝下高及接触高模型 被引量：6
11
作者 刘明睿 贾炜玮 《森林工程》 北大核心 2024年第1期26-36,共11页
采用地面激光雷达(Terrestrial Laser Scanning,TLS)扫描10块人工红松林所得到的数据,与实地调查数据相结合,构建红松树高曲线模型、枝下高预估模型与接触高预估模型,并建立联立方程组。首先,从所选择的5种树高曲线模型中,选择出拟合效... 采用地面激光雷达(Terrestrial Laser Scanning,TLS)扫描10块人工红松林所得到的数据,与实地调查数据相结合,构建红松树高曲线模型、枝下高预估模型与接触高预估模型,并建立联立方程组。首先,从所选择的5种树高曲线模型中,选择出拟合效果较好的2个模型作为联立方程组的备选模型。然后再从5个枝下高基础模型中选出1个拟合效果好,并且适用程度高的模型作为基础模型,运用再参数化和最优子集回归的方法将林分因子(林分平均胸径、林分断面积、高径比、优势木平均胸径和优势木平均高)代入基础模型,选择拟合效果较好的模型作为枝下高备选模型。相同的方法选择拟合效果好的接触高备选模型。最后将树高曲线模型、枝下高备选模型与接触高备选模型分别两两联立,建立联立方程组。通过似不相关回归(Seemingly Unrelated Regression Estimation,SVR或SURE),根据拟合优度与检验结果选择最优秀的方程组,并对联立方程组进行评价。最终得到结果最优联立方程组预估树高时,决定系数R^(2)=0.896,均方根误差RMSE=0.612 m;当方程组预估枝下高时,R^(2)=0.575,RMSE=0.850 m;当方程预估接触高时,R^(2)=0.719,RMSE=0.791 m,而且各种检验指标都较好。综合来看,方程组对树高、枝下高与接触高拟合精度与检验效果较好,可以解决树高、枝下高与接触高的内在相关性问题,为进一步研究红松树冠结构与动态变化提供基础。 展开更多
关键词 红松人工林 地基雷达 树高模型 枝下高模型 接触高模型
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超大堆载下桩网复合地基变形特性离心模型试验研究 被引量：1
12
作者 张军杰 顾行文 +2 位作者 任国峰 周春儿 王年香 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期212-216,共5页
CFG桩网复合地基广泛应用于处理软土地基。采用土工离心模型试验研究某码头堆场超大荷载下CFG桩网复合地基的变形特性,试验模拟了地基、CFG桩、树根桩、加筋垫层、防尘网和轨道梁基础、矿石堆载等,分析了超大荷载作用下复合地基沉降、... CFG桩网复合地基广泛应用于处理软土地基。采用土工离心模型试验研究某码头堆场超大荷载下CFG桩网复合地基的变形特性,试验模拟了地基、CFG桩、树根桩、加筋垫层、防尘网和轨道梁基础、矿石堆载等,分析了超大荷载作用下复合地基沉降、防尘网和轨道梁基础水平位移、地基剖面位移的变化规律。试验结果表明,复合地基的沉降速率在稳定控制标准之内,沉降量满足堆场使用要求,防尘网基础和轨道梁基础水平位移和沉降均很小,复合地基沉降分量远大于水平位移分量。CFG桩网复合地基在350 kPa荷载作用下是稳定安全的,达到了预期加固效果。 展开更多
关键词 CFG桩桩网复合地基 水平位移 沉降 超大荷载 离心模型试验
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地基激光点云样地级林木胸径提取方法
13
作者 黄兴国 徐益 王丹 《导航定位学报》 北大核心 2025年第2期165-171,共7页
针对现有样地林木胸径提取存在自动化程度低、精度不够高等问题,提出一种地基激光点云样地级林木胸径提取方法:在点云高程归一化基础上,批量化截取胸径切片点,并选择密度聚类算法并改进自适应参数进行单木胸径切片点分割;然后提出一种... 针对现有样地林木胸径提取存在自动化程度低、精度不够高等问题,提出一种地基激光点云样地级林木胸径提取方法:在点云高程归一化基础上,批量化截取胸径切片点,并选择密度聚类算法并改进自适应参数进行单木胸径切片点分割;然后提出一种基于最小二乘圆模型迭代拟合的方法进行非目标点识别;最后拟合圆/椭圆模型实现样地林木胸径提取。实验结果表明:提出的方法可实现样地林木胸径自动化、批量化提取,无须样地大小、单木数量等先验知识输入;当切片厚度8 cm时,胸径提取精度最高,且椭圆模型优于圆模型;可为空地遥感数据森林生物量估算由点到面快速反演提供参考。 展开更多
关键词 地基激光点云 密度聚类 切片厚度 拟合圆/椭圆模型 样地林木胸径(DBH)提取
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差异冻胀条件下双参数地基梯形渠道冻胀变形的计算模型
14
作者 肖旻 杨晓松 +3 位作者 王正中 吴浪 崔浩 席琛 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第17期129-139,共11页
衬砌冻胀变形便于监测且易于控制,成为《渠系工程抗冻胀设计规范SL23-2006》明确提出的渠道抗冻胀设计控制指标,但规范没有提供差异冻胀变形的具体计算方法。为便捷、合理计算差异冻胀条件下衬砌结构冻胀变形,在现有研究基础上,考虑渠... 衬砌冻胀变形便于监测且易于控制,成为《渠系工程抗冻胀设计规范SL23-2006》明确提出的渠道抗冻胀设计控制指标,但规范没有提供差异冻胀变形的具体计算方法。为便捷、合理计算差异冻胀条件下衬砌结构冻胀变形,在现有研究基础上,考虑渠道断面各点地下水位逐点不同及渠基冻土受力变形的连续性,基于双参数冻土地基理论构建了差异冻胀条件下寒区梯形渠道冻胀变形与内力计算模型。以甘肃省靖会总干渠为算例,将该模型退化为均匀冻胀条件下的Winkler模型并进行对比分析,结果表明传统Winkler模型可视为该研究模型的特殊情形。以新疆塔里木灌区某梯形渠道为原型,用幂级数方法对该研究模型进行求解,并与材料力学法、Winkler模型计算值及观测值进行了对比分析。结果表明:应用该研究模型、传统Winkler模型、材料力学方法计算的冻胀变形与观测值的平均相对误差分别为4.31%、9.23%、17.45%,均方根误差分别为0.17、0.29、0.47 cm。可见与材料力学法、传统Winkler模型相比,考虑冻土-衬砌相互作用及冻土中剪力扩散的双参数地基模型能更好地反映差异冻胀条件下梯形渠道的力学行为,计算值与观测值更加一致。通过把形式多样的渠基土自由冻胀量分布统一展开成幂级数形式,可以有效提高模型对不同复杂基土差异冻胀模式的通用性。研究为差异冻胀条件下寒区梯形渠道冻胀力学分析提供了一种有效的计算模型。 展开更多
关键词 渠道 模型 土壤 冻土 双参数地基 差异冻胀
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塑料排水板地基侧向变形的模型试验与仿真分析
15
作者 吴其长 徐方 +4 位作者 张期树 彭扬发 韩諝 阮波 杨奇 《水文地质工程地质》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期113-125,共13页
为探明不同预压模式下塑料排水板(prefabricated vertical drains,PVD)处理软土地基的侧向变形特性,以指导软土地区相关工程的设计与施工,通过室内大比例模型试验对比分析堆载预压和真空联合堆载预压下PVD地基的侧向变形特性。此外,结... 为探明不同预压模式下塑料排水板(prefabricated vertical drains,PVD)处理软土地基的侧向变形特性,以指导软土地区相关工程的设计与施工,通过室内大比例模型试验对比分析堆载预压和真空联合堆载预压下PVD地基的侧向变形特性。此外,结合有限元仿真分析,系统研究真空联合堆载预压下堆载速率(LR)、堆载大小(p_(s))和真空压力大小(|p_(v)|)对PVD地基侧向变形的影响规律。研究表明:真空联合堆载预压相较堆载预压可以匹配更快的堆载速率和更大的堆载,且达到最大堆载后的后续固结阶段,PVD地基的向外侧向变形并无明显增长,反观堆载预压工况,地基的最大向外侧向变形仍可增长达10%,局部深度位置侧向变形可增长超30%。真空联合堆载预压下PVD地基的侧向变形轮廓整体随p_(s)与LR的增加及|p_(v)|的减小而向预压区外侧移动,且地基的侧向变形速率及最大向外侧向变形(δ_(om))深度随之增加。此外,堆载施加过程中PVD地基的向外侧向变形呈阶梯型规律增加,其最大值δ_(om)近似随p_(s)增加而线性增大,随LR增加及|p_(v)|减小而非线性增长。同等荷载改变量下,|p_(v)|的改变相较于ps改变对地基侧向变形的影响更为显著。研究结果可为真空联合堆载预压处理软土地基的分析与设计提供参考。 展开更多
关键词 PVD地基 真空联合堆载预压 侧向变形 模型试验 有限元分析
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桩网复合地基离心模型试验中桩顶轴力测试方法研究
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作者 张军杰 顾行文 +2 位作者 任国峰 周春儿 王年香 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期264-267,共4页
桩网复合地基是常见的软土加固措施。在开展桩网复合地基离心模型试验时,为了分析桩土应力比,需要测量桩顶轴力和桩间土压力。微型土压力计在离心模型试验中已经得到广泛应用,但尚无成熟的微型桩顶轴力测试传感器。利用模型桩的桩帽,开... 桩网复合地基是常见的软土加固措施。在开展桩网复合地基离心模型试验时,为了分析桩土应力比,需要测量桩顶轴力和桩间土压力。微型土压力计在离心模型试验中已经得到广泛应用,但尚无成熟的微型桩顶轴力测试传感器。利用模型桩的桩帽,开发了一种离心模型试验专用桩顶轴力测试方法,标定结果显示该方法测试线性度好。通过某桩网复合地基离心模型试验和数值分析的桩土应力比结果对比分析,验证了该方法的测试效果。 展开更多
关键词 桩网复合地基 离心模型试验 桩顶轴力 测试 桩土应力比
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基于TLS数据的落叶松–水曲柳混交林单木因子提取及树高模型构建研究 被引量：1
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作者 崔译今 贾炜玮 +2 位作者 王帆 郭昊天 李丹丹 《西南林业大学学报(自然科学)》 北大核心 2025年第2期142-150,共9页
以孟家岗林场1 hm^(2)落叶松水与曲柳混交林样地为研究对象,利用等株径级标准木法把林木分为优势木、平均木、被压木3个等级,然后以人工实测值作为参考值,分别分析利用TLS提取2种树种的3种等级木单木因子的精度,最后采用TLS数据提取的... 以孟家岗林场1 hm^(2)落叶松水与曲柳混交林样地为研究对象,利用等株径级标准木法把林木分为优势木、平均木、被压木3个等级,然后以人工实测值作为参考值,分别分析利用TLS提取2种树种的3种等级木单木因子的精度,最后采用TLS数据提取的单木因子构建树高模型。筛选出2种树种最优基础树高模型,并进一步评价和比较以林木分级为哑变量构建的树高模型。结果表明:针对本研究选取的水落混交林样地,点云数据与实测数据单木匹配结果中,落叶松匹配精度为92.79%,水曲柳为92.25%;2个树种的胸径提取精度达到97%以上,且胸径提取精度优势木>平均木>被压木,2个树种的树高提取精度达到95%以上,落叶松树高提取精度平均木>优势木>被压木;水曲柳树高提取精度优势木>平均木>被压木。使用TLS数据构建的基础树高模型中,拟合落叶松效果最好的是Logistic模型(R^(2)=0.783 0、RMSE=1.951 6),拟合水曲柳效果最好的是Gompertz模型(R^(2)=0.724 8、RMSE=1.953 6),因此以Logistic模型、Gompertz模型分别为2个树种基于TLS数据构建的最优基础模型,最后2个树种采用以林木分级为哑变量构建的模型R^(2)分别为0.790 7、0.731 2。TLS技术对水落混交林样地单木匹配率很高,单木因子提取精度较好,基于TLS数据所构建的以林木分级为哑变量的模型,在预测树木高度和胸径的生长差异方面表现优于基础模型,具有更好的预测精度和适应性,可以为该地区水落混交林的林业经营提供参考。 展开更多
关键词 落叶松 水曲柳 混交林 地基激光雷达 树高 哑变量模型
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基于多输出机器学习模型的深大圆井变形预测
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作者 林华生 唐欣薇 +2 位作者 聂鼎 黄文敏 宋丹青 《隧道建设(中英文)》 北大核心 2025年第S1期113-124,共12页
为了快速高效地确定深大圆井的变形值,提高设计效率,首先建立表征其空间力学效应的三维有限元数值模型,并结合现场监测数据对数值模型进行验证。随后基于该数值模型,建立典型地层条件和结构尺寸对圆井变形影响的数据库,选取随机森林和... 为了快速高效地确定深大圆井的变形值,提高设计效率,首先建立表征其空间力学效应的三维有限元数值模型,并结合现场监测数据对数值模型进行验证。随后基于该数值模型,建立典型地层条件和结构尺寸对圆井变形影响的数据库,选取随机森林和梯度提升树2种算法,采用单目标模型组合、链式回归组合和多输出组合3种组合方式,构建6组预测施工过程圆井整体位移的多输出预测模型。结果表明:1)多目标-梯度提升(MO-GB)模型可以同时考虑多个预测指标,对应的最大位移值均方根误差(ERMS)为0.457,相比其他模型最小,且最大位移值和出现位置的决定系数(R2)均超过0.98,预测效果最佳。2)随着圆井开挖深度的增加,采用MO-GB模型预测得到的最大位移值和出现位置与三维有限元模型数值仿真计算结果基本一致,不同开挖深度预测位移点构成的折线可包络住相应阶段数值仿真变形曲线,预测值可为圆井结构设计提供参考,指导圆井结构选型,为施工图设计提供基础。 展开更多
关键词 深大圆井 空间地基板模型 梯度提升算法 多目标输出 变形预测
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循环荷载下粉煤灰复合地基竖向承载特性模型试验研究
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作者 周盛全 徐秋伟 +2 位作者 冯绍童 戴晨 李栋伟 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第11期4669-4678,共10页
为研究粉煤灰单桩复合地基竖向循环承载特性,开展在循环荷载作用下的室内模型试验。通过监测桩身及土体变化情况,分别从桩顶累计沉降、土压力、桩身内力等方面进行分析。试验结果表明:循环桩顶累计沉降前期呈现快速增长,而循环荷载比临... 为研究粉煤灰单桩复合地基竖向循环承载特性,开展在循环荷载作用下的室内模型试验。通过监测桩身及土体变化情况,分别从桩顶累计沉降、土压力、桩身内力等方面进行分析。试验结果表明:循环桩顶累计沉降前期呈现快速增长,而循环荷载比临界值为0.6,将后期沉降变化划分为稳定型和增长型两种趋势;桩侧土压力主要影响桩身上半部分土体,并沿竖向和径向均出现衰减现象,且竖向衰减更为明显;对桩端阻力强化系数Z和桩侧阻力弱化系数D分别进行拟合,可得到对实际工程中不同循环周期下桩端、桩侧阻力强弱变化情况分析,具有参考依据的函数方程;循环荷载下的桩端/桩侧荷载分担比呈现动态变化,循环周期的增加,将会存在桩端所占承载比例超越桩侧所占比例的占比反超点,循环幅值越大,出现反超点所需的循环次数也越少。 展开更多
关键词 循环荷载 模型试验 复合地基 承载特性 荷载分担比
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基于改进云模型的湿陷性地基渡槽稳定状态评估
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作者 张海晨 曹骏 +3 位作者 李嘉明 王鑫 任子豪 訾亚辉 《水利水电技术（中英文）》 北大核心 2024年第1期144-156,共13页
【目的】由于跨湿陷性黄土区的输水渡槽因服役期内的地基变形和建筑物老化,造成渡槽的服役安全性和结构稳定性难以定量评估,为对湿陷性地基渡槽的稳定状态进行评估,以宁夏固海扩灌灌区的清水河渡槽为研究对象,构建了基于湿陷性黄土地基... 【目的】由于跨湿陷性黄土区的输水渡槽因服役期内的地基变形和建筑物老化,造成渡槽的服役安全性和结构稳定性难以定量评估,为对湿陷性地基渡槽的稳定状态进行评估,以宁夏固海扩灌灌区的清水河渡槽为研究对象,构建了基于湿陷性黄土地基稳定状态与渡槽建筑物稳定状态的多级评估体系耦合的湿陷性黄土地基渡槽稳定状态综合评估体系,【方法】使用云模型对湿陷性黄土地基渡槽稳定状态进行综合评估,使用AHP-熵权法对云模型进行改进,研究中使用拉格朗日乘子法将AHP法与熵权法进行耦合后计算指标权重,以提高模型权重的合理性使其更加客观精确。【结果】研究结果显示:现役清水河渡槽的湿陷性黄土地基稳定状态、渡槽建筑物稳定状态及湿陷性黄土地基渡槽整体稳定状态的云数字特征参数分别为W_(1)=(4.608,0.766,0.228)、W_(2)=(6.094,0.674,0.214)和W=(5.307,0.720,0.221)。【结论】结果表明:现役清水河渡槽的湿陷性黄土地基稳定状态、渡槽建筑物稳定状态及湿陷性黄土地基渡槽整体稳定状态分别处于V_(3)(中等)稳定状态、V4(较为)稳定状态以及V_(3)(中等)稳定状态。该评估模型可为同类湿陷性黄土区域的水工建筑物的稳定状态评估提供参考。 展开更多
关键词 湿陷性黄土地基 渡槽 云模型 稳定状态 AHP-熵权 变形
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