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地下自由场爆炸冲击波计算网格尺寸优化研究
1
作者
邓鹏
李霖炜
+3 位作者
张舵
冉宪文
张超
陈仁朋
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第6期164-171,共8页
网格尺寸是影响地下爆炸数值模拟精度及计算效率的重要因素。针对地下岩石自由场爆炸场景,以炸药半径与网格尺寸之比“λ”作为划分依据,对空气域及岩石域开展了网格敏感性分析,通过与峰值应力试验数据的对比,提出了一种适用于不同当量...
网格尺寸是影响地下爆炸数值模拟精度及计算效率的重要因素。针对地下岩石自由场爆炸场景,以炸药半径与网格尺寸之比“λ”作为划分依据,对空气域及岩石域开展了网格敏感性分析,通过与峰值应力试验数据的对比,提出了一种适用于不同当量工况的地下岩石自由场爆炸网格划分方法。分析结果表明:当空气及炸药的网格尺寸取λ=80时,空气域峰值应力及峰值速度结果已经收敛;当岩石域网格尺寸取λ=16时,自由场峰值应力结果与试验数据吻合度较高;对于渐进网格划分方法而言,当渐进开始比例距离取50 m/kt^(1/3)、渐进比例系数取1.01时,各测点相较于均匀网格模型的误差平均值和标准差分别为1.38%和1.10%,且网格数量减少了57.7%,计算效率提升了43.2%。
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关键词
地下爆炸
网格划分
炸药当量
比例爆炸距离
峰值应力
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职称材料
二次内爆作用下钢筋混凝土结构累积毁伤研究
2
作者
邓鹏
杨文汐
+3 位作者
胡世君
张舵
张超
陈仁朋
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期119-128,共10页
钢筋混凝土结构是常见的建筑结构形式,其内部爆炸的毁伤效应研究具有十分重要的现实意义.本研究通过与试验数据对比,验证了钢筋混凝土结构有限元建模方法的准确性.基于此方法,建立了2/3缩比的钢筋混凝土剪力墙结构有限元模型,分析不同...
钢筋混凝土结构是常见的建筑结构形式,其内部爆炸的毁伤效应研究具有十分重要的现实意义.本研究通过与试验数据对比,验证了钢筋混凝土结构有限元建模方法的准确性.基于此方法,建立了2/3缩比的钢筋混凝土剪力墙结构有限元模型,分析不同房间单独爆炸作用下顶板和剪力墙构件的破坏模式和动力响应,以及两个房间连续爆炸后的累积毁伤发展规律.研究表明:采用1 kg TNT单独爆炸时,毁伤主要发生在沿顶板的塑性铰线方向和墙板构件的连接支座处,顶板的破坏程度、位移和加速度响应均显著高于剪力墙,房间二和房间三顶板中心峰值位移分别达到41.5 mm和63.1 mm,残余位移分别为32.2 mm和46.1mm;两个房间连续爆炸工况下,对于强度较低、初始毁伤较大的板构件,二次连续内爆作用下的累积毁伤明显高于单独爆炸的毁伤线性叠加,房间二和房间三的顶板中心峰值位移分别高出133.6%和24.9%,残余位移分别高出144.6%和29.4%,因此必须考虑累积毁伤效应;但是,对于强度较高、初始毁伤较弱的墙构件,二次连续爆炸作用下的累积毁伤略微高于单独爆炸的毁伤线性叠加,可认为二者近似相等,此情况下可不考虑累积毁伤效应的影响.
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关键词
钢筋混凝土
有限元法
连续爆炸
累积毁伤
动态响应
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职称材料
超疏水硅溶胶注浆材料在砂土中的防渗加固性能研究
3
作者
康馨
侯昌林
+2 位作者
张泫
刘明芳
陈明辉
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第8期3204-3212,共9页
利用聚甲基氢硅氧烷改性硅溶胶,制备超疏水硅溶胶新型注浆材料。通过微观表征解释了超疏水硅溶胶改性的内在机理。并对超疏水硅溶胶和固砂体进行性能测试,利用正交试验分析方法,探究二氧化硅质量分数、胶凝剂浓度和pH值对超疏水硅溶胶...
利用聚甲基氢硅氧烷改性硅溶胶,制备超疏水硅溶胶新型注浆材料。通过微观表征解释了超疏水硅溶胶改性的内在机理。并对超疏水硅溶胶和固砂体进行性能测试,利用正交试验分析方法,探究二氧化硅质量分数、胶凝剂浓度和pH值对超疏水硅溶胶可注性和疏水性,以及固砂体的疏水性和强度的影响。结果表明,聚甲基氢硅氧烷以Si—O—Si键接枝到二氧化硅表面,降低了其表面能,并增加了微观粗糙度,实现了超疏水改性。改性硅溶胶初始黏度与未改性黏度一致,表明改性硅溶胶拥有良好的可注性。在固砂体强度降低不超过50%的条件下,其接触角可以达到154°,滚动接触角可达7°。提出的超疏水硅溶胶制备方法简单,效果显著,在防渗及污染场地阻隔中具有广阔应用前景。
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关键词
环境工程学
注浆材料
硅溶胶
超疏水性
抗渗
加固
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职称材料
软黏土地层盾构隧道底部注浆抬升量计算方法
被引量:
1
4
作者
孟凡衍
贾琪
+2 位作者
陈仁朋
陈曈
程红战
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期2401-2409,共9页
下部地层注浆是盾构隧道过大沉降的常用治理措施。结构性软黏土地层中注浆引起的超孔压在注浆后持续消散,导致隧道抬升后因地层固结而发生沉降,进而降低隧道抬升效率。为预测下方地层注浆引起的盾构隧道纵向变形,提出了考虑土体结构性...
下部地层注浆是盾构隧道过大沉降的常用治理措施。结构性软黏土地层中注浆引起的超孔压在注浆后持续消散,导致隧道抬升后因地层固结而发生沉降,进而降低隧道抬升效率。为预测下方地层注浆引起的盾构隧道纵向变形,提出了考虑土体结构性的盾构隧道底部注浆抬升量—沉降量两阶段计算方法。应用于宁波地铁2号线注浆抬升案例,隧道抬升效率计算值约51%,与同为软黏土地层的上海地铁2号线某区间盾构隧道实测抬升效率非常接近。此外,针对注浆参数、地层参数与隧道参数开展了参数分析,结果表明:隧道最终抬升量及抬升效率与土体基床系数、注浆体积呈正相关,与地层屈服应力成负相关;随埋深比增大,注浆区域隧道最终抬升量减小,而抬升效率变化甚微。计算方法可以为软黏土地层运营盾构隧道注浆抬升设计提供理论支撑。
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关键词
结构性黏土
注浆
隧道抬升
超孔压消散
固结沉降
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职称材料
题名
地下自由场爆炸冲击波计算网格尺寸优化研究
1
作者
邓鹏
李霖炜
张舵
冉宪文
张超
陈仁朋
机构
湖南
大学土木
工程
学院
地下空间开发先进技术与智能装备湖南省工程研究中心
国防科技大学理学院
出处
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025年第6期164-171,共8页
基金
长沙市杰出创新青年培养计划(kq2107010)
国家自然科学基金项目(11972371)。
文摘
网格尺寸是影响地下爆炸数值模拟精度及计算效率的重要因素。针对地下岩石自由场爆炸场景,以炸药半径与网格尺寸之比“λ”作为划分依据,对空气域及岩石域开展了网格敏感性分析,通过与峰值应力试验数据的对比,提出了一种适用于不同当量工况的地下岩石自由场爆炸网格划分方法。分析结果表明:当空气及炸药的网格尺寸取λ=80时,空气域峰值应力及峰值速度结果已经收敛;当岩石域网格尺寸取λ=16时,自由场峰值应力结果与试验数据吻合度较高;对于渐进网格划分方法而言,当渐进开始比例距离取50 m/kt^(1/3)、渐进比例系数取1.01时,各测点相较于均匀网格模型的误差平均值和标准差分别为1.38%和1.10%,且网格数量减少了57.7%,计算效率提升了43.2%。
关键词
地下爆炸
网格划分
炸药当量
比例爆炸距离
峰值应力
Keywords
underground explosion
grid division
explosive equivalent
scaled distance
peak stress
分类号
O382 [理学—流体力学]
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职称材料
题名
二次内爆作用下钢筋混凝土结构累积毁伤研究
2
作者
邓鹏
杨文汐
胡世君
张舵
张超
陈仁朋
机构
湖南
大学土木
工程
学院
地下空间开发先进技术与智能装备湖南省工程研究中心
国防科技大学理学院
出处
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025年第3期119-128,共10页
基金
长沙市杰出创新青年培养计划资助项目(kq2107010)
国家自然科学基金资助项目(11972371)。
文摘
钢筋混凝土结构是常见的建筑结构形式,其内部爆炸的毁伤效应研究具有十分重要的现实意义.本研究通过与试验数据对比,验证了钢筋混凝土结构有限元建模方法的准确性.基于此方法,建立了2/3缩比的钢筋混凝土剪力墙结构有限元模型,分析不同房间单独爆炸作用下顶板和剪力墙构件的破坏模式和动力响应,以及两个房间连续爆炸后的累积毁伤发展规律.研究表明:采用1 kg TNT单独爆炸时,毁伤主要发生在沿顶板的塑性铰线方向和墙板构件的连接支座处,顶板的破坏程度、位移和加速度响应均显著高于剪力墙,房间二和房间三顶板中心峰值位移分别达到41.5 mm和63.1 mm,残余位移分别为32.2 mm和46.1mm;两个房间连续爆炸工况下,对于强度较低、初始毁伤较大的板构件,二次连续内爆作用下的累积毁伤明显高于单独爆炸的毁伤线性叠加,房间二和房间三的顶板中心峰值位移分别高出133.6%和24.9%,残余位移分别高出144.6%和29.4%,因此必须考虑累积毁伤效应;但是,对于强度较高、初始毁伤较弱的墙构件,二次连续爆炸作用下的累积毁伤略微高于单独爆炸的毁伤线性叠加,可认为二者近似相等,此情况下可不考虑累积毁伤效应的影响.
关键词
钢筋混凝土
有限元法
连续爆炸
累积毁伤
动态响应
Keywords
reinforced concrete
finite element method
successive explosions
cumulative damage
dynamic response
分类号
TU375 [建筑科学—结构工程]
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职称材料
题名
超疏水硅溶胶注浆材料在砂土中的防渗加固性能研究
3
作者
康馨
侯昌林
张泫
刘明芳
陈明辉
机构
湖南
大学土木
工程
学院
地下空间开发先进技术与智能装备湖南省工程研究中心
建筑安全与节能教育部重点实验室
深圳市政集团有限公司
出处
《安全与环境学报》
北大核心
2025年第8期3204-3212,共9页
文摘
利用聚甲基氢硅氧烷改性硅溶胶,制备超疏水硅溶胶新型注浆材料。通过微观表征解释了超疏水硅溶胶改性的内在机理。并对超疏水硅溶胶和固砂体进行性能测试,利用正交试验分析方法,探究二氧化硅质量分数、胶凝剂浓度和pH值对超疏水硅溶胶可注性和疏水性,以及固砂体的疏水性和强度的影响。结果表明,聚甲基氢硅氧烷以Si—O—Si键接枝到二氧化硅表面,降低了其表面能,并增加了微观粗糙度,实现了超疏水改性。改性硅溶胶初始黏度与未改性黏度一致,表明改性硅溶胶拥有良好的可注性。在固砂体强度降低不超过50%的条件下,其接触角可以达到154°,滚动接触角可达7°。提出的超疏水硅溶胶制备方法简单,效果显著,在防渗及污染场地阻隔中具有广阔应用前景。
关键词
环境工程学
注浆材料
硅溶胶
超疏水性
抗渗
加固
Keywords
environmental engineering
grouting material
silica sol
superhydrophobic
anti-seepage
reinforcement
分类号
X53 [环境科学与工程—环境工程]
在线阅读
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职称材料
题名
软黏土地层盾构隧道底部注浆抬升量计算方法
被引量:
1
4
作者
孟凡衍
贾琪
陈仁朋
陈曈
程红战
机构
湖南
大学土木
工程
学院
地下空间开发先进技术与智能装备湖南省工程研究中心
建筑安全与节能教育部重点实验室
出处
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024年第11期2401-2409,共9页
基金
国家自然科学基金项目(52378338,52108318,51938005)。
文摘
下部地层注浆是盾构隧道过大沉降的常用治理措施。结构性软黏土地层中注浆引起的超孔压在注浆后持续消散,导致隧道抬升后因地层固结而发生沉降,进而降低隧道抬升效率。为预测下方地层注浆引起的盾构隧道纵向变形,提出了考虑土体结构性的盾构隧道底部注浆抬升量—沉降量两阶段计算方法。应用于宁波地铁2号线注浆抬升案例,隧道抬升效率计算值约51%,与同为软黏土地层的上海地铁2号线某区间盾构隧道实测抬升效率非常接近。此外,针对注浆参数、地层参数与隧道参数开展了参数分析,结果表明:隧道最终抬升量及抬升效率与土体基床系数、注浆体积呈正相关,与地层屈服应力成负相关;随埋深比增大,注浆区域隧道最终抬升量减小,而抬升效率变化甚微。计算方法可以为软黏土地层运营盾构隧道注浆抬升设计提供理论支撑。
关键词
结构性黏土
注浆
隧道抬升
超孔压消散
固结沉降
Keywords
structured clay
grouting
tunnel uplift
dissipation of excess pore water pressure
consolidation settlement
分类号
TU43 [建筑科学—岩土工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
地下自由场爆炸冲击波计算网格尺寸优化研究
邓鹏
李霖炜
张舵
冉宪文
张超
陈仁朋
《兵器装备工程学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
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职称材料
2
二次内爆作用下钢筋混凝土结构累积毁伤研究
邓鹏
杨文汐
胡世君
张舵
张超
陈仁朋
《湖南大学学报(自然科学版)》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
3
超疏水硅溶胶注浆材料在砂土中的防渗加固性能研究
康馨
侯昌林
张泫
刘明芳
陈明辉
《安全与环境学报》
北大核心
2025
0
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
软黏土地层盾构隧道底部注浆抬升量计算方法
孟凡衍
贾琪
陈仁朋
陈曈
程红战
《岩土工程学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2024
1
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职称材料
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