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矩形顶管隧道接头橡胶圈防水安全限值研究 被引量:7
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作者 许有俊 裴学军 +2 位作者 董文秀 黄正东 康佳旺 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第3期388-397,共10页
为研究矩形顶管隧道接头橡胶圈的受力特性和密封性,利用接头细部尺寸关系表达式,计算接头在发生防水失效时的临界状态值,通过有限元软件建立接头安装模型,定量改变接头安装间隙和管节偏转角,将模拟结果与理论计算结果进行对比验证。结... 为研究矩形顶管隧道接头橡胶圈的受力特性和密封性,利用接头细部尺寸关系表达式,计算接头在发生防水失效时的临界状态值,通过有限元软件建立接头安装模型,定量改变接头安装间隙和管节偏转角,将模拟结果与理论计算结果进行对比验证。结果表明:1)橡胶圈安装力随安装距离的增加表现为先增大到峰值,后减小到定值,且安装间隙的大小对安装力影响显著;2)橡胶圈压缩高度在8~14 mm时接头防水效果良好,当橡胶圈压缩高度小于8 mm或大于14 mm时,橡胶圈分别因接触压力不足0.3 MPa或过度压缩而不满足规范要求;3)管节发生偏转时,最大允许的偏转角为0.02 rad,当偏转角进一步增大,依次发生因接触压力不足引起的渗漏水破坏、钢套环与插口管节接触破坏、钢套环与橡胶圈的脱离破坏以及橡胶圈过度压缩导致的破坏。 展开更多
关键词 矩形顶管隧道 接头橡胶圈 有限元 安装间隙 管节偏转角
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基于Weierstrass-Mandelbrot函数的岩体裂隙映射重构 被引量:1
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作者 刘宏伟 陈世江 +2 位作者 许有俊 张旭 鲍先凯 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第10期3058-3070,共13页
重构岩体裂隙对精准构建裂隙岩体模型以及准确获取其力学性质具有重要意义。鉴于此,为使重构裂隙与天然状态相吻合,提出了D-n_(max)阈值公式,修正了用于岩体裂隙模拟的Weierstrass-Mandelbrot(W-M)函数。通过二值化灰度图像对Barton10... 重构岩体裂隙对精准构建裂隙岩体模型以及准确获取其力学性质具有重要意义。鉴于此,为使重构裂隙与天然状态相吻合,提出了D-n_(max)阈值公式,修正了用于岩体裂隙模拟的Weierstrass-Mandelbrot(W-M)函数。通过二值化灰度图像对Barton10条剖面线进行数字化,经试错法及综合分析法,以等差方式确定10个粗糙度水平的Hurst值。通过对10条剖面线进行傅里叶变换得到了幅值特征新参数Spp,结合起伏角标准差σ_i线性构建新裂隙粗糙度系数(joint roughness coefficient,简称JRC)计算公式。采用二分法获得目标JRC值对应W-M函数的最佳尺度常数G值,建立了JRC与W-M函数的映射关系。W-M函数考虑了随机项,实现了重构裂隙的差异化。对重构裂隙进行粗糙度定量化研究和室内试验,验证了新参数Spp、新JRC计算公式及映射关系的有效性。所作研究为拓展岩体裂隙获取方法提供了新的思路,为裂隙岩体力学性质研究奠定了基础。 展开更多
关键词 岩体裂隙 自仿射分形 Weierstrass-Mandelbrot函数 裂隙粗糙度系数(JRC) 映射重构
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衬砌背后空洞对连拱隧道结构受力和破坏的影响研究 被引量:21
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作者 张旭 黄诗闵 +1 位作者 许有俊 满忠昂 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2022年第1期90-102,共13页
为研究衬砌背后空洞而诱发的连拱隧道结构破坏机制及解决维修整治难题,以衬砌背后存在空洞时的连拱隧道为研究对象,通过相似模型试验和有限元数值模拟,研究空洞位置及尺寸变化时连拱隧道围岩压力分布、结构安全状态及破坏演化规律。结... 为研究衬砌背后空洞而诱发的连拱隧道结构破坏机制及解决维修整治难题,以衬砌背后存在空洞时的连拱隧道为研究对象,通过相似模型试验和有限元数值模拟,研究空洞位置及尺寸变化时连拱隧道围岩压力分布、结构安全状态及破坏演化规律。结果表明:1)因为衬砌背后空洞的存在,连拱隧道内侧拱肩的土压力大于外侧拱肩,雁形区承受较大的围岩荷载;2)空洞位置发生变化时,空洞同侧隧道拱顶、拱腰裂缝的形态及传播规律差距显著,空洞对侧隧道以及连拱隧道底部的影响相对较小;3)当空洞位于中墙顶部时,拱顶安全系数比空洞位于其他位置时更小,而裂缝尺寸更大,且拱顶裂缝最早出现;4)随左洞拱顶空洞尺寸的增加,中墙与右洞拱部交接处越容易产生裂缝,连拱隧道破坏程度越严重,空洞角度比空洞深度对连拱隧道结构破坏影响更明显,空洞角度的增加使得空洞区域内、空洞左侧边缘及左拱脚的裂缝更早出现。研究揭示了空洞位置及尺寸变化时的连拱隧道裂缝分布规律及扩展过程,建议对连拱隧道衬砌背后形成大尺寸的空洞及时进行注浆充填。 展开更多
关键词 连拱隧道 结构破坏 模型试验 衬砌背后空洞
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地震动参数对地裂缝场地动力响应的影响规律研究 被引量:2
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作者 张朝 聂绪致 +2 位作者 熊仲明 许有俊 张旭 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2022年第5期110-118,共9页
为系统地研究地震动参数对地裂缝场地土体动力响应的影响规律,探究动力放大系数在地裂缝场地土体内部的分布规律,以西安地裂缝为研究对象,开展了地裂缝场地土体振动台物理模型试验和数值模拟分析。研究结果表明:加速度和Arias强度放大... 为系统地研究地震动参数对地裂缝场地土体动力响应的影响规律,探究动力放大系数在地裂缝场地土体内部的分布规律,以西安地裂缝为研究对象,开展了地裂缝场地土体振动台物理模型试验和数值模拟分析。研究结果表明:加速度和Arias强度放大系数从模型土底部到顶部逐渐增大,地表放大系数远大于土体底部的;在单向或者多向地震作用下,地裂缝场地上、下盘有不同的动力响应规律,表现出上下盘效应和非一致性,上盘的动力响应更剧烈,影响范围更大;随着地震动强度的增大,上、下盘的动力放大效应均呈减弱趋势,同时上、下两盘的数值差异逐渐减小,上下盘效应也不再显著;地震波输入方向、频谱特性以及强震持时均对地裂缝场地的动力响应有很大影响,但影响规律和程度不尽相同。 展开更多
关键词 地裂缝场地 振动台试验 数值模拟 地震动参数 动力响应
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地铁暗挖隧道密贴下穿污水箱涵变形特征研究 被引量:4
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作者 张丽丽 张旭 +1 位作者 成鹤 许有俊 《科学技术与工程》 北大核心 2022年第20期8921-8929,共9页
为了解决地铁暗挖隧道密贴下穿大断面污水箱涵变形控制的工程难题,通过Midas GTS NX模拟分析了不同污水流量下暗挖隧道施工引起的既有箱涵的结构变形规律,通过现场监测对施工效果进行评价,结果表明:污水荷载的变化对箱涵的沉降值影响较... 为了解决地铁暗挖隧道密贴下穿大断面污水箱涵变形控制的工程难题,通过Midas GTS NX模拟分析了不同污水流量下暗挖隧道施工引起的既有箱涵的结构变形规律,通过现场监测对施工效果进行评价,结果表明:污水荷载的变化对箱涵的沉降值影响较大,箱涵内充满污水时的最大沉降值是箱涵内没有污水的1.75倍;当污水高度控制在箱涵管径的0.754 m高度以下时,可以保证箱涵结构的安全性;在距离箱涵的间距约13 m范围内进行降水以及开挖施工对箱涵扰动较大,沉降最大值为16.86 mm,该阶段箱涵的最大沉降值占总沉降值的70%~75%;采用叠加法修正Peck公式能够描述下穿段箱涵结构沉降曲线,暗挖隧道施工时箱涵的沉降槽宽度取值范围为6.32~6.9 m,沉降曲线最终呈“U”形。 展开更多
关键词 呼和浩特地铁 暗挖隧道 密贴下穿 污水箱涵 变形特征
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矩形顶管F型承插接头抗剪刚度及影响因素研究 被引量:6
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作者 许有俊 董文秀 裴学军 《隧道建设(中英文)》 CSCD 北大核心 2021年第S02期84-91,共8页
为研究矩形顶管F型承插接头抗剪刚度等抗剪力学特性,建立精细化三维有限元模型,通过分析不同剪切位移下接头构件的力学特征,对接头抗剪刚度及影响抗剪刚度的因素进行研究。结果表明:1)矩形顶管F型承插接头的抗剪刚度呈非线性特征,分为3... 为研究矩形顶管F型承插接头抗剪刚度等抗剪力学特性,建立精细化三维有限元模型,通过分析不同剪切位移下接头构件的力学特征,对接头抗剪刚度及影响抗剪刚度的因素进行研究。结果表明:1)矩形顶管F型承插接头的抗剪刚度呈非线性特征,分为3个阶段。当接头错台量小于7.6 mm时,接头抗剪刚度基本不变;接头错台量为7.6~22.29 mm时,接头的抗剪刚度降低为30%;接头错台量超过22.29 mm时,接头达到屈服荷载,接头抗剪刚度基本为0。2)接头的破坏过程为接头倒角部位钢套环先屈服,之后接头倒角部位混凝土发生受压破坏,最后范围逐渐扩大形成整个破坏面;接头发生剪切错台变化时,倒角部位钢套环及端部混凝土承担大部分剪切荷载,易发生破坏,应对此位置重点加强。3)接头钢套环厚度和长度、倒角半径、管片厚度的增加均会提高接头抗剪刚度,其中管片厚度对接头抗剪刚度的影响最大。 展开更多
关键词 矩形顶管 F型承插接头 剪力 剪切变形 抗剪刚度
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地震作用下地裂缝场地土体的损伤量化分析 被引量:1
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作者 张朝 康佳旺 +2 位作者 熊仲明 裘潇钰 黄正东 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2023年第2期395-404,共10页
为研究地震作用下地裂缝场地的破坏特征和损伤变化规律,以西安f4地裂缝场地为背景,进行振动台模型试验。基于希尔伯特边际谱理论,通过土体内部实测数据对地裂缝场地损伤过程进行分析。结果表明:(1)地震作用下,地裂缝场地上、下盘土体变... 为研究地震作用下地裂缝场地的破坏特征和损伤变化规律,以西安f4地裂缝场地为背景,进行振动台模型试验。基于希尔伯特边际谱理论,通过土体内部实测数据对地裂缝场地损伤过程进行分析。结果表明:(1)地震作用下,地裂缝场地上、下盘土体变形不一致导致主裂缝两侧产生张拉应力,使得主裂缝不断开裂、扩展,破裂面为锯齿状,且上盘区域产生的次生裂缝更多;(2)损伤指数的发展规律与试验现象较为吻合,说明此损伤量化方法适用于评价地裂缝场地在地震作用下的损伤特征;(3)地表各测点的损伤指数和峰值加速度分布规律表现出较高的一致性,均在靠近地裂缝处达到最大,随着与地裂缝距离的增大而递减,表现出“上、下盘效应”,土体的损伤状况与输入峰值加速度、土层类别等因素有关。 展开更多
关键词 地裂缝场地 振动台试验 破坏特征 损伤指标
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