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人工智能在土木工程领域的应用研究现状及展望 被引量:31
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作者 刘红波 张帆 +1 位作者 陈志华 王龙轩 《土木与环境工程学报(中英文)》 CSCD 北大核心 2024年第1期14-32,共19页
作为新一代产业变革的核心驱动力,人工智能是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要方法。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用,定性分析了人工智能的基本研究领域,定量分析了人工智能在土木工程设计、制... 作为新一代产业变革的核心驱动力,人工智能是全面提高土木工程领域数字化、自动化、信息化和智能化的重要方法。为全面了解人工智能在土木工程中的发展及应用,定性分析了人工智能的基本研究领域,定量分析了人工智能在土木工程设计、制造、养维护阶段的研究现状,利用CiteSpace可视化工具深入挖掘人工智能在土木工程中存在的问题、发展瓶颈和研究趋势,并给出相应的解决办法及研究思路。通过文献综述发现,土木工程领域已展开了大量人工智能研究,但各阶段智能化发展不均衡,实际应用也存在一定局限性,需深入探索神经网络、大数据、深度学习等智能技术在土木工程全生命周期的交叉融合,促进土木工程领域人工智能研究的协同发展。 展开更多
关键词 土木工程 人工智能 智能设计 智能建造 智能养维护
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基坑工程与地下工程安全及环境影响控制 被引量:292
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作者 郑刚 朱合华 +1 位作者 刘新荣 杨光华 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第6期1-24,共24页
随着城市中基坑工程与地下工程的建设规模和建设难度的增大及环境条件的日益复杂化,对基坑工程与地下工程的安全以及其施工过程对环境的影响控制提出了更高的要求。回顾了近年来国内外基坑工程与地下工程技术的发展;对软弱土、高水位、... 随着城市中基坑工程与地下工程的建设规模和建设难度的增大及环境条件的日益复杂化,对基坑工程与地下工程的安全以及其施工过程对环境的影响控制提出了更高的要求。回顾了近年来国内外基坑工程与地下工程技术的发展;对软弱土、高水位、富水粉、砂土层中的基坑工程和地下工程施工造成的环境影响及引发的灾害进行了分类;在此基础上对我国基坑与地下工程施工变形控制及工程安全控制策略进行了系统总结。 展开更多
关键词 基坑工程 地下工程 变形 稳定 环境影响 安全 灾害
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天津站地下换乘中心基坑工程2标段盖挖逆作法的实测分析 被引量:22
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作者 郑刚 刘庆晨 +1 位作者 邓旭 张立明 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第10期930-937,共8页
分析了天津站地下换乘中心工程2标段基坑开挖过程中的地下连续墙水平位移、结构柱隆沉及其差异变形和主动区土压力的监测结果.实测表明:当开挖完成后,普通地下连续墙最大侧移位置位于开挖面附近,而T形地下连续墙,即使开挖至负4层,最大... 分析了天津站地下换乘中心工程2标段基坑开挖过程中的地下连续墙水平位移、结构柱隆沉及其差异变形和主动区土压力的监测结果.实测表明:当开挖完成后,普通地下连续墙最大侧移位置位于开挖面附近,而T形地下连续墙,即使开挖至负4层,最大侧移位置仍在开挖面之上的墙体中部.开挖过程中墙体侧移会出现由于开挖的空间效应而减小的情况.结构柱隆起具有明显的时空效应,其值与距地下连续墙的距离、层板浇筑、开挖顺序等因素有关.尽管最大隆起超过控制值,但差异变形在控制范围内且结构并未破坏,可以适当放宽结构柱隆起预警值的要求,以差异变形为关键控制标准.墙外主动区土压力呈曲线分布,在施工过程中变化较小,其分布及变化与墙体挠曲形式和侧移趋势有关. 展开更多
关键词 盖挖逆作法 水平位移 结构柱隆沉 差异变形 土压力
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天津滨海Z2号线盾构隧道接头螺栓比选及抗弯刚度研究 被引量:9
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作者 张稳军 张琪 张高乐 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第A01期113-116,共4页
针对不同形式螺栓接头,充分考虑复杂接缝间的不连续性及接头预紧力,以天津滨海Z2号线盾构隧道管片纵缝为研究对象,分析比较了直螺栓、斜螺栓和弯螺栓三种接头在不同弯矩和轴力条件下对管片接缝力学性能的影响。根据分析结果给出了三种... 针对不同形式螺栓接头,充分考虑复杂接缝间的不连续性及接头预紧力,以天津滨海Z2号线盾构隧道管片纵缝为研究对象,分析比较了直螺栓、斜螺栓和弯螺栓三种接头在不同弯矩和轴力条件下对管片接缝力学性能的影响。根据分析结果给出了三种螺栓接头的适用性,以及三种螺栓接头在不同埋深、弯矩作用下的抗弯刚度建议值。研究结果表明:螺栓形式对螺栓最大受力位置影响很小;螺栓拉应力和接缝张开量随轴力的增大而减小,但接头抗弯刚度均随之增大;螺栓拉应力、接缝错台量和张开量随弯矩的提升而增大,但接头抗弯刚度随之减小。 展开更多
关键词 盾构隧道 螺栓接头 力学性能 接缝面 抗弯刚度
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天津融创广场基坑工程监测及数值模拟分析 被引量:6
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作者 陆培毅 李金清 +1 位作者 雷华阳 陈志明 《天津大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第7期582-586,共5页
针对天津融创广场基坑开挖工程,建立了考虑土与结构相互作用的三维有限元模型,计算得到了支护结构及支撑系统的变形和内力值.通过与现场监测数据的对比,使计算模型及分析方法得到了验证.分析结果表明:对于本工程具有深浅坑并存、平面形... 针对天津融创广场基坑开挖工程,建立了考虑土与结构相互作用的三维有限元模型,计算得到了支护结构及支撑系统的变形和内力值.通过与现场监测数据的对比,使计算模型及分析方法得到了验证.分析结果表明:对于本工程具有深浅坑并存、平面形状复杂、采用多种支护形式的基坑,具有明显的空间效应,简单地采用弹性抗力法或平面有限元分析方法不能得到正确的分析结果,三维空间的有限元分析十分必要. 展开更多
关键词 基坑 环梁支护体系 监测 空间效应 数值模拟
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地铁运行对国家大型地震工程模拟研究设施的振动影响分析 被引量:2
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作者 巴振宁 符瞻远 +2 位作者 韩庆华 梁建文 刘又恺 《振动工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第11期1884-1897,共14页
天津地铁6号线紧邻天津大学北洋园校区,列车运行可能会对学校重要建(构)筑物产生不利振动影响。本文以距该线路较近的天津大学国家大型地震工程模拟研究设施为研究对象,对沿线场地以及设施建(构)筑物进行现场振动测试,研究了振动沿场地... 天津地铁6号线紧邻天津大学北洋园校区,列车运行可能会对学校重要建(构)筑物产生不利振动影响。本文以距该线路较近的天津大学国家大型地震工程模拟研究设施为研究对象,对沿线场地以及设施建(构)筑物进行现场振动测试,研究了振动沿场地的衰减规律和设施建(构)筑物内振动控制点的振动水平;建立了隧道-场地-设施建(构)筑物整体有限元模型,开展了有/无河道(实际存在河道)情况下,场地以及设施建(构)筑物振动仿真模拟分析,着重探讨了河道对场地和设施建(构)筑物的隔振情况。研究表明,由于天津软土场地及河道的影响,场地竖向加速度衰减显著,0~80 m衰减达97.33%;设施的大体积混凝土基础及其底部桩基设计有利于基础自身的振动控制;河道使得场地和设施大型振动台基础的加速度振幅分别降低40.87%和27.97%,场地频谱在0~20 Hz和40~70 Hz区间出现明显的“双峰”现象。 展开更多
关键词 地铁列车 现场振动测试 有限元分析 振动影响
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盾构施工扰动对天津结构性黏土动力特性影响的试验研究 被引量:1
7
作者 加瑞 杨岗 郑刚 《天津大学学报(自然科学与工程技术版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期768-778,共11页
盾构隧道施工扰动会改变周围土体的应力、应变状态,破坏土的结构性,从而影响隧道后期的地震响应.通过共振柱试验和动单剪试验,分析了施工扰动对天津结构性黏土动剪切模量和阻尼比的影响.试验结果表明:施工扰动程度越大,平均应力归一化... 盾构隧道施工扰动会改变周围土体的应力、应变状态,破坏土的结构性,从而影响隧道后期的地震响应.通过共振柱试验和动单剪试验,分析了施工扰动对天津结构性黏土动剪切模量和阻尼比的影响.试验结果表明:施工扰动程度越大,平均应力归一化动剪切模量的初始值越小(应力释放程度较大的D4试样的平均应力归一化动剪切模量初始值为无应力释放的D1试样的74%),在相同剪应变下的归一化动剪切模量越小,动剪切模量的衰减速率越快,在相同剪应变下的阻尼比越大;土的结构性越弱,初始动剪切模量越小(无水泥掺量的B1试样的初始动剪切模量为4%水泥掺量的B4试样的59%),在相同剪应变下的动剪切模量越小,动剪切模量衰减速率越快,在相同剪应变下的阻尼比越大.盾构隧道施工扰动对结构性黏土动力特性的影响机理为:施工扰动会使结构性黏土的结构破损、结构性减弱,从而导致其归一化动剪切模量减小,动剪切模量衰减速率增大,阻尼比增大.因此,在进行盾构隧道抗震设计时应考虑前期施工扰动引起的结构性黏土的结构破损对动剪切模量的影响. 展开更多
关键词 结构性黏土 施工扰动 动剪切模量 阻尼比 共振柱试验
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天津滨海新区典型软土地基强夯法有限元分析 被引量:6
8
作者 王晓平 朱海涛 +2 位作者 李忠献 苑红凯 王新岐 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2014年第2期105-111,共7页
针对中国天津滨海新区典型软土地基强夯法适用效果进行了有限元分析。采用有限元计算分析软件ABAQUS的显式分析模块,建立夯锤对土体冲击作用分析模型,计算分析获得冲击过程地基表面的接触力时程,将其作为强夯数值模拟的荷载输入模型,运... 针对中国天津滨海新区典型软土地基强夯法适用效果进行了有限元分析。采用有限元计算分析软件ABAQUS的显式分析模块,建立夯锤对土体冲击作用分析模型,计算分析获得冲击过程地基表面的接触力时程,将其作为强夯数值模拟的荷载输入模型,运用有限差分软件FLAC 3D对天津滨海新区典型软土地基土体进行了单点多次夯击分析。结果表明:随着夯击次数的增加,单点夯击沉降量不断减小而累计夯击沉降量逐渐增大,8次夯击后累计夯击沉降量趋于一个稳定值;强夯作用后土体的孔隙水压和土体竖向应力呈半球状分布,在埋深方向上先增大后减小,在埋深5m处孔隙水压和竖向应力已很小,单点多次夯击最有效影响埋深大致在5m范围内;该研究结论对相关的强夯工程具有一定的参考价值。 展开更多
关键词 强夯法 软土地基 有限元分析 数值模拟 ABAQUS FLAC 3D 孔隙水压
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LNG储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律 被引量:2
9
作者 谢剑 司家伟 +1 位作者 亢二聪 孙雅丹 《建筑材料学报》 北大核心 2025年第1期58-64,共7页
为明确泄漏工况下液化天然气(LNG)储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律,进行了C50混凝土的超低温冻融试验,并与快速冻融试验结果进行对比,通过相对动弹性模量来评估LNG储罐混凝土的冻融损伤累积.结果表明:快速冻融试验无法真实反映LNG储... 为明确泄漏工况下液化天然气(LNG)储罐混凝土超低温冻融损伤演化规律,进行了C50混凝土的超低温冻融试验,并与快速冻融试验结果进行对比,通过相对动弹性模量来评估LNG储罐混凝土的冻融损伤累积.结果表明:快速冻融试验无法真实反映LNG储罐混凝土在超低温冻融条件下的损伤演化规律;基于Weibull分布理论,建立了实验室模拟冻融循环条件与储罐泄漏工况下混凝土冻融损伤的等效关联,为后续相关研究提供理论基础. 展开更多
关键词 混凝土 LNG储罐 超低温 冻融损伤 抗冻性
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胶结砂土的静力触探模型试验及离散元模拟 被引量:1
10
作者 加瑞 赵栋 +1 位作者 雷华阳 杨岗 《工程地质学报》 北大核心 2025年第2期722-732,共11页
在砂土中掺入水泥制备人工胶结砂土,通过自行研制的静力触探模型试验装置,研究了砂土颗粒间的胶结对静力触探结果的影响。试验结果表明:锥尖阻力q_(c)随着水泥掺量的增加而增大,q_(c)值的增加主要是由于胶结砂土的黏聚力增加引起的;根据... 在砂土中掺入水泥制备人工胶结砂土,通过自行研制的静力触探模型试验装置,研究了砂土颗粒间的胶结对静力触探结果的影响。试验结果表明:锥尖阻力q_(c)随着水泥掺量的增加而增大,q_(c)值的增加主要是由于胶结砂土的黏聚力增加引起的;根据q_(c)值估算胶结砂土的强度参数时,如果不考虑结构性的影响,将会高估胶结砂土的内摩擦角;初始剪切模量与锥尖阻力的比值G_(max)/q_(c)随着水泥掺量的增加而增大,因此可以根据G_(max)/q_(c)的大小定性评价砂土的结构性强弱。通过离散元模拟分析了颗粒间的胶结强度对q_(c)的影响机理。模拟结果表明:贯入会导致探杆附近颗粒间的胶结发生破坏,颗粒间的胶结强度越大,颗粒发生移动所需要的力越大,锥尖周围颗粒的接触力越大,因此q_(c)值随着胶结强度的增加而增大。研究结果可以为胶结砂土中静力触探测试数据的分析和应用提供理论指导。 展开更多
关键词 胶结砂土 静力触探 锥尖阻力 离散元模拟 胶结破坏
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地质聚合物加固软土的研究现状与进展 被引量:1
11
作者 加瑞 楚振兴 《硅酸盐通报》 北大核心 2025年第2期490-500,共11页
地质聚合物被认为是21世纪有可能大量取代水泥的绿色胶凝材料。本文综述了地质聚合物在软土加固方面的研究现状与进展:介绍了目前用于软土加固的地质聚合物前驱体和激发剂;归纳了地质聚合物加固软土的原理和机理;根据室内单元试验结果... 地质聚合物被认为是21世纪有可能大量取代水泥的绿色胶凝材料。本文综述了地质聚合物在软土加固方面的研究现状与进展:介绍了目前用于软土加固的地质聚合物前驱体和激发剂;归纳了地质聚合物加固软土的原理和机理;根据室内单元试验结果分析了地质聚合物固化土的变形和强度特性;讨论了地质聚合物固化土的渗透性和耐久性;总结了地质聚合物加固软土的环境影响和工程应用。与水泥固化土相比,在相同掺量下地质聚合物固化土的力学性能更好,且其CO_(2)排放量较低,因此地质聚合物可以替代水泥用于加固软土。将来可进一步研发性能更好的地质聚合物前驱体及绿色激发剂,并进一步研究不同类型地质聚合物固化土的宏微观力学特性。 展开更多
关键词 地质聚合物 加固软土 地聚物固化土 前驱体 激发剂 软土
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基于三轴不排水有效应力路径的结构性剑桥模型的修正研究
12
作者 加瑞 李逸群 +1 位作者 雷华阳 姜宇轩 《岩土工程学报》 EI CAS 北大核心 2025年第1期115-124,共10页
室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型... 室内外试验和工程实践都表明天然沉积黏土具有一定的结构性,因此建立结构性本构模型对准确预测天然黏土的力学响应和解决实际岩土工程问题具有重要意义。首先,基于结构性黏土的三轴固结不排水试验的有效应力路径对结构性剑桥(SCC)模型进行了两点改进:(1)对附加孔隙比Δe的计算公式进行了修正,可以准确模拟结构性黏土超过临界状态线后的有效应力路径;(2)考虑了屈服面内的塑性即亚屈服特性,可以较好地模拟屈服面内的有效应力路径然后,利用修正结构性剑桥(MSCC)模型对结构性黏土的侧限压缩试验、三轴固结不排水和三轴固结排水试验进行了模拟计算,并与试验结果和SCC模型的计算结果进行了对比分析,结果表明MSCC模型可以更好地模拟结构性黏土的三轴不排水有效应力路径以及侧限压缩和三轴固结排水试验的应力应变曲线。最后,对MSCC模型中的参数β(屈服面内塑性变形参数)、p'_(yi)(初始结构屈服应力)、Δe_(i)(初始附加孔隙比)、b(结构破损速率)、γ(剪切引起结构破损的参数)和ω(反映结构性对塑性流动准则的影响)进行了参数敏感性分析,结果表明参数β影响结构性黏土屈服面内的有效应力路径,参数p'_(yi)影响峰值强度,参数Δe_(i)影响残余强度,参数b和γ影响峰值后的强度衰减速率,参数ω影响强度开始衰减时的偏应变大小。 展开更多
关键词 结构性黏土 结构性剑桥模型 有效应力路径 亚屈服 附加孔隙比
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盾构隧道施工扰动对隧道与车站地震响应的影响分析
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作者 加瑞 杨岗 +2 位作者 郑刚 李青茁 许敬明 《地震工程学报》 北大核心 2025年第1期69-81,共13页
盾构隧道施工扰动会改变隧道周围土体的应力状态和力学性质,从而影响隧道与车站后期的地震响应。通过数值模拟,分析不同程度的应力状态改变和剪切模量衰减对地震时隧道周围土体、管片结构以及车站结构地震响应的影响。结果表明:(1)应力... 盾构隧道施工扰动会改变隧道周围土体的应力状态和力学性质,从而影响隧道与车站后期的地震响应。通过数值模拟,分析不同程度的应力状态改变和剪切模量衰减对地震时隧道周围土体、管片结构以及车站结构地震响应的影响。结果表明:(1)应力状态改变程度越大(地层应力释放率越大),隧道周围土体的初始剪应力越大,隧道底部土体的剪应变越大,超静孔隙水压力越大;同时,地震引起的管片弯矩和轴力越大(应力释放率30%时地震引起的左拱肩峰值管片弯矩和轴力增量分别是应力释放率10%时的165%和527%),车站侧墙和柱的相对水平位移越大。(2)剪切模量衰减程度越大,隧道周围土体的剪切模量越小,隧道周围土体越软,隧道底部土体的剪应变越大,超静孔隙水压力越大;同时,地震引起的管片弯矩和轴力越小(模量衰减大时地震引起的左拱肩峰值管片弯矩和轴力增量分别是模量无衰减时的67%和40%),车站侧墙和柱的相对水平位移越小。因此,盾构隧道的施工扰动程度对后期隧道与车站的地震响应有明显影响,在隧道与车站的抗震设计时应考虑盾构隧道前期施工对周围土体应力状态及力学性质改变的影响。 展开更多
关键词 盾构隧道 施工扰动 应力状态 模量衰减 地震响应
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人工地聚物结构性土的结构性评价及力学特性研究
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作者 雷华阳 安涛 +2 位作者 王磊 曹庆国 马天禄 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S2期133-138,共6页
结构性对土体的变形和强度特性有着不可忽视的影响。利用偏高岭土地聚物制备了一种新型人工结构性土,分析和评价了新型人工结构性土的结构性特征;此外,通过三轴剪切试验进一步探究了人工地聚物结构性土的力学特性。研究结果表明:与重塑... 结构性对土体的变形和强度特性有着不可忽视的影响。利用偏高岭土地聚物制备了一种新型人工结构性土,分析和评价了新型人工结构性土的结构性特征;此外,通过三轴剪切试验进一步探究了人工地聚物结构性土的力学特性。研究结果表明:与重塑土相比,人工地聚物结构性土的结构屈服应力和孔隙指数均显著增大,且增长幅度明显高于传统水泥结构性土,表明人工地聚物结构性土的结构性特征更为突出;此外,随着偏高岭土地聚物含量的增加,人工地聚物结构性土的应力-应变关系逐渐呈现出“强软化”特征,破坏形态逐渐过渡为剪切破坏,说明其内部已形成明显的骨架结构。 展开更多
关键词 人工地聚物结构性土 水泥结构性土 结构屈服应力 应力-应变关系 结构性特征
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富水软土地区盾构掘进关键参数统计分析研究
15
作者 仲志武 任容宇 +4 位作者 平捷 张志鹏 余佳维 张天奇 程雪松 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S2期254-259,共6页
针对天津地铁某线盾构工程中推力、土仓压力、推进速度等关键掘进参数及沉降现场实测进行统计分析,探究盾构掘进参数的变化规律及其对地表沉降的影响。通过数据统计以及各参数之间的相关性研究发现:土仓压力与覆土厚度呈正相关,盾构推... 针对天津地铁某线盾构工程中推力、土仓压力、推进速度等关键掘进参数及沉降现场实测进行统计分析,探究盾构掘进参数的变化规律及其对地表沉降的影响。通过数据统计以及各参数之间的相关性研究发现:土仓压力与覆土厚度呈正相关,盾构推进过程中稳定在(0.9~1.1)倍的隧道埋深处侧向静止土压力;推力波动于(1.8~2.4)倍土仓压力在开挖面的作用力。地表沉降监测显示,先行线在盾构到达和工后固结沉降均大于后行线;横断面沉降对隧道净距敏感,净距小于2.5倍隧道直径(15 m)时,沉降槽的形态由“W”变为“V”。研究还通过Spearman热力图及基于随机森林的特征重要性分析方法筛选出影响地表沉降的关键盾构参数,土仓压力、同步注浆量、出土方量对沉降的影响较大,在施工中应严格控制。研究结果为盾构施工参数优化和地表沉降控制提供了科学依据,对类似工程具有重要的参考价值,有助于提高地铁建设的安全性和效率。 展开更多
关键词 盾构隧道 工程实测 相关性分析 土仓压力 沉降槽
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钢箱拱肋超大节段提升过程温度效应研究
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作者 陶友海 张源 +2 位作者 朱劲松 叶汪强 杜鹏 《重庆交通大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第10期99-106,共8页
为研究拱肋超大提升节段在提升施工过程中的空间日照温度场变化规律,首先,以传热学原理及空间遮挡理论为依据,计及钢箱结构封闭空间中的空气换热效应;其次,对考虑风速变化的拱肋提升段在提升施工过程中的温度效应进行分析,建立了拱肋提... 为研究拱肋超大提升节段在提升施工过程中的空间日照温度场变化规律,首先,以传热学原理及空间遮挡理论为依据,计及钢箱结构封闭空间中的空气换热效应;其次,对考虑风速变化的拱肋提升段在提升施工过程中的温度效应进行分析,建立了拱肋提升段空间温度场数值模拟的有限元计算流程;然后,以天津市西中环快速路跨海河桥为工程案例,进行24 h的不均匀温度场预测,并分析其温度效应;最后,对考虑风速变化的拱肋提升段在提升施工过程中的温度效应进行分析。结果表明:提升施工时间为01:00—06:00的情况下,拱肋提升段的合龙截面在提升过程中发生弯转和扭转变形最小,截面形心的纵桥向位移相对稳定,是较为理想的施工时间。 展开更多
关键词 桥梁工程 空间温度场 整体提升 三维遮挡 温度效应
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基于子结构和多构件响应的钢框架结构爆炸损伤快速评估方法
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作者 丁阳 程迪佳 崔健 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期136-142,共7页
爆炸下钢框架结构可能发生损伤甚至倒塌,为便于灾后尽快做出结构修复或拆除的决策,亟待研究钢框架结构爆炸损伤程度快速准确评估方法。当前用于结构爆炸响应快速分析的子结构方法在确定边界条件时需建立整体结构模型,且子结构选取范围过... 爆炸下钢框架结构可能发生损伤甚至倒塌,为便于灾后尽快做出结构修复或拆除的决策,亟待研究钢框架结构爆炸损伤程度快速准确评估方法。当前用于结构爆炸响应快速分析的子结构方法在确定边界条件时需建立整体结构模型,且子结构选取范围过大,导致计算效率低;针对整体结构,尚未提出有效的损伤评估方法。基于此,首先研究用于钢框架结构爆炸响应快速分析的子结构方法,包括子结构范围选取和边界条件确定,验证子结构方法的准确性和高效性;基于子结构方法分析不同参数钢框架结构的爆炸响应规律,建立结构损伤指标和多构件爆炸响应之间的关系,提出基于多构件响应的结构爆炸损伤评估方法,验证该评估方法的准确性和高效性。结果表明:对于典型钢框架结构,基于子结构的和整体结构的钢框架结构倒塌机制和破坏模式基本相同,两者损伤程度相差仅约10%,快速评估方法计算效率提高了96%。 展开更多
关键词 钢框架结构 爆炸损伤 快速评估方法 子结构 多构件响应
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基坑连续破坏对邻近盾构隧道影响研究
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作者 郑刚 韩思佳 +5 位作者 孙基斌 程雪松 刘永超 张雁 任东帅 骆天逸 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S2期1-6,共6页
基坑垮塌触发既有邻近隧道破坏的灾变机理等相关问题亟待深化研究。针对基坑垮塌对相邻隧道结构的影响进行研究,首先建立了基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法的数值模型,研究了不同位置条件下基坑垮塌对邻近盾构隧道不同结构的影响。结果... 基坑垮塌触发既有邻近隧道破坏的灾变机理等相关问题亟待深化研究。针对基坑垮塌对相邻隧道结构的影响进行研究,首先建立了基于耦合欧拉-拉格朗日(CEL)方法的数值模型,研究了不同位置条件下基坑垮塌对邻近盾构隧道不同结构的影响。结果表明:①基坑产生局部破坏后,相邻隧道结构的荷载模式发生改变,隧道结构产生向基坑靠近和整体沉降的过量变形,隧道结构中部分接头的内力超过相应的承载能力,对隧道结构的安全状态造成威胁;②既有隧道与基坑距离越近对结构安全性能的影响越大,且隧道埋深越浅隧道接头受破坏程度越严重,位于隧道结构底部的接头工作性能受影响最大;③在实际工程中,应将基坑破坏对隧道产生的不利影响传播路径进行隔断,可以考虑对土体进行加固或者增加隔离措施。 展开更多
关键词 基坑破坏 盾构隧道 耦合欧拉-拉格朗日方法 影响规律
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不同胶结和孔隙比结构性黏土的三轴固结不排水试验研究
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作者 加瑞 王明辉 +1 位作者 李逸群 楚振兴 《工程地质学报》 北大核心 2025年第5期1920-1931,共12页
室内外试验表明部分天然沉积黏土具有较强的结构性,而黏土的结构性会直接影响地基的变形及稳定性计算,因此对结构性黏土的力学特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文在扰动土样中添加水泥和盐粒,在室内通过击实法人工制备了具有不... 室内外试验表明部分天然沉积黏土具有较强的结构性,而黏土的结构性会直接影响地基的变形及稳定性计算,因此对结构性黏土的力学特性进行深入研究具有重要的工程意义。本文在扰动土样中添加水泥和盐粒,在室内通过击实法人工制备了具有不同胶结强度和初始孔隙比的高岭结构性黏土和天津结构性黏土试样,对不同胶结和孔隙比的结构性黏土进行了三轴固结不排水试验。试验结果表明:(1)当试样的胶结强度较小和初始孔隙比较大时,在固结阶段可能会导致试样的胶结发生破坏、孔隙比产生较大程度的减小。在实际工程中应考虑前期施工扰动对结构性黏土的胶结强度和孔隙比的影响。(2)试样剪切前的胶结强度越大、孔隙比越小,在相同轴向应变下的偏应力越大,试样的峰值强度越大,应力-应变曲线的应变软化特征越明显,应力路径中偏应力的最大值越大。(3)试样达到峰值强度时还存在结构性时,具有结构破损阶段的应力路径。高岭结构性黏土呈现出先剪缩后剪胀的趋势,表现出过渡性土的相变行为。天津结构性黏土只表现出剪缩的趋势,应力路径先向左上方移动,然后由于结构破损向左下方移动。 展开更多
关键词 结构性黏土 胶结强度 初始孔隙比 应力-应变曲线 应力路径
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盾构隧道局部破坏引发连续垮塌机理模型试验研究
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作者 程雪松 张书奇 +4 位作者 楼一勋 张天奇 杨海滨 张志鹏 平捷 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S2期42-48,共7页
目前盾构隧道大面积破坏事故频发,但相关试验研究仍相对不足。通过室内模型试验,系统研究了局部管片失效后隧道结构的内力响应及破坏机理。试验基于几何相似比设计缩尺模型,采用304不锈钢管片及特定胶接接头,确保接头强度与原型等效,设... 目前盾构隧道大面积破坏事故频发,但相关试验研究仍相对不足。通过室内模型试验,系统研究了局部管片失效后隧道结构的内力响应及破坏机理。试验基于几何相似比设计缩尺模型,采用304不锈钢管片及特定胶接接头,确保接头强度与原型等效,设置不同埋深工况,结合应变片、土压传感器及激光位移计监测结构力学行为。结果表明:破坏位置邻近环因土拱效应产生应力集中,拱顶弯矩及位移显著增大,影响范围约为两倍管环宽度;局部破坏诱发土拱效应,致使隧道环内受力失衡,且随着拱脚扩张而加剧恶化,进而发展为连续破坏;埋深增大加剧邻近环内力与变形,埋深4D时邻近环拱腰土压峰值达破坏前1.27倍,弯矩增量超75%,建议工程设计时宜提高深埋隧道安全系数。 展开更多
关键词 盾构隧道 局部破坏 连续垮塌 模型试验 结构内力响应
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