Pasternak地基中H(t)-V受荷桩水平响应有限杆单元法分析 被引量：1

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作者 江杰 艾永林 +3 位作者 柴文成 龚健 欧孝夺 邵云怡 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期99-110,共12页

为探讨桩顶水平动荷载H(t)与竖向荷载V联合作用下桩基的水平响应,基于Pasternak地基和Euler梁理论,建立了桩-土相互作用水平振动分析模型,采用改进的有限杆单元方法求解考虑P-Δ效应、土体剪切效应影响的综合刚度矩阵方程,结合桩土连续... 为探讨桩顶水平动荷载H(t)与竖向荷载V联合作用下桩基的水平响应,基于Pasternak地基和Euler梁理论,建立了桩-土相互作用水平振动分析模型,采用改进的有限杆单元方法求解考虑P-Δ效应、土体剪切效应影响的综合刚度矩阵方程,结合桩土连续边界条件得到桩身内力与位移解答.通过与已有解析解、有限元解和模型试验的结果比较,验证了计算方法的合理性.最后,对影响桩身内力与位移的主要因素进行分析.结果表明:1)传统Win⁃kler地基相较于Pasternak地基模型,忽略了地基土体的剪切效应,将夸大桩体结构的实际受力,使得计算得到的桩身水平位移和弯矩均大于Pasternak地基所得结果,且随着桩土弹模比Ep/Es的降低,两种地基模型计算的桩身最大水平位移和弯矩的差异性呈现出增强趋势;2)随着桩顶竖向荷载的增加,桩身水平位移和弯矩受P-Δ效应的影响显著.当桩顶竖向荷载特征参数λ由0增至2时,桩身最大水平位移和弯矩分别提高40.85%和78.57%;3)相较无限长桩(L>20d_(p)),有限长桩的水平位移和弯矩的动力响应受桩身长径比L/d_(p)影响更大;桩身最大水平位移和弯矩随着水平简谐荷载幅值H_(0)的增加而增大,随着无量纲频率a_(0)的增大而减小. 展开更多

关键词 水平动荷载 轴向荷载 有限单元法 PASTERNAK地基 动力响应

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基于Pasternak地基模型的H(t)-T受荷桩受力变形分析

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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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孔隙水压力作用下二级土坡稳定性图表分析

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作者 侯福昌 贾尚达 +2 位作者 李结全 曾祥兴 张璐 《长江科学院院报》 北大核心 2025年第1期162-168,176,共8页

针对评估二级边坡稳定性问题,相较于迭代求解法,边坡稳定性图表提供了一个快速且便捷的方式。基于极限分析上限定理,构建二级边坡整体和局部破坏机构,引入孔隙水压力系数r_(u),推导了破坏机构内外功率表达式,求解出二级边坡处于极限平... 针对评估二级边坡稳定性问题,相较于迭代求解法,边坡稳定性图表提供了一个快速且便捷的方式。基于极限分析上限定理,构建二级边坡整体和局部破坏机构,引入孔隙水压力系数r_(u),推导了破坏机构内外功率表达式,求解出二级边坡处于极限平衡状态下c/(γH)和tanφ关系曲线,即极限状态曲线(g-line)。根据g-line图表法,绘制出一系列二级边坡稳定性图表。通过对比验证了稳定性图表的有效性,探讨了边坡孔隙水压力、边坡几何形状及内摩擦角对边坡稳定性及其破坏模式的影响规律。结果表明:孔隙水压力会导致极限状态曲线向外移动,降低边坡稳定性;边坡破坏模式受边坡几何形状影响,凸形边坡及凹形边坡易发生局部破坏,孔隙水压力作用下局部破坏范围扩大;随着土体内摩擦角增大,临界滑动面向坡面移动,整体破坏逐渐转变为局部破坏。利用所建立的边坡稳定性图表可以简单快速得到边坡稳定安全系数及相应的破坏模式,为类似边坡工程稳定性的评估提供一定的参考。 展开更多

关键词 边坡稳定性 安全系数 孔隙水压力 稳定性图表 极限分析

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双参数层状地基中水平动荷载和扭转振动组合作用下受荷桩受力变形分析

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作者 江杰 陈丽君 +2 位作者 柴文成 艾永林 欧孝夺 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期961-972,共12页

为了更准确地分析桩顶在承受水平动荷载H(t)和扭转振动T(t)组合荷载作用下的受力变形特性,基于Pasternak模型,考虑多向荷载间的相互作用,建立层状地基中H(t)-T(t)受荷桩简化分析模型。利用有限杆单元法推导出桩身内力位移数值解,并与已... 为了更准确地分析桩顶在承受水平动荷载H(t)和扭转振动T(t)组合荷载作用下的受力变形特性,基于Pasternak模型,考虑多向荷载间的相互作用,建立层状地基中H(t)-T(t)受荷桩简化分析模型。利用有限杆单元法推导出桩身内力位移数值解,并与已有相关理论解、模型试验和有限元模拟结果进行对比验证。参数分析表明:(1)与Winkler模型计算结果相比,考虑土体剪切效应后,桩顶水平位移和桩身最大弯矩分别减小了11.8%和10.5%。(2)增大外荷载无量纲频率可减小桩身水平位移和弯矩,但同时会减小H(t)-T(t)耦合刚度。(3)在层状地基中,表层土对桩身内力位移的影响最大,且存在临界影响深度,表层硬土的临界影响厚度是表层软土临界影响厚度的3.5~6.5倍。(4)采用杆单元模型可减少单元划分数量和计算时间,有效提高计算效率。 展开更多

关键词 桩基 Pasternak模型 多向荷载 层状地基 有限杆单元法

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基于动态神经网络NARX时间序列的双排桩基坑变形预测 被引量：3

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作者 侯福昌 曾家俊 +2 位作者 江杰 李结全 范懿文 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2024年第1期49-59,共11页

针对目前基于含基本假设或经验公式的传统土力学计算方法,不能有效地反映具有多因素交叉性以及时空性的基坑变形规律,而监测数据时间序列能够真实地表现基坑土体变形的演变,以南宁市亭洪路72号河南水厂住宅小区危旧房改造项目双排桩基... 针对目前基于含基本假设或经验公式的传统土力学计算方法,不能有效地反映具有多因素交叉性以及时空性的基坑变形规律,而监测数据时间序列能够真实地表现基坑土体变形的演变,以南宁市亭洪路72号河南水厂住宅小区危旧房改造项目双排桩基坑工程为依托,考虑开挖深度和土体暴露时间这2个因素对监测时间序列的影响,提出一种带有外部输入的非线性自回归(NARX)动态神经网络时间序列模型,多方位预测关键断面重要测点的竖向位移和水平位移。结果表明:预测值和实际监测数据的变化趋势具有较好的一致性,且竖向位移预测值与实际监测值的预测残差小于1.0 mm,水平位移预测残差小于0.3 mm。该模型预测效果良好,同时验证了此模型应用于双排桩基坑变形动态分析的可行性。 展开更多

关键词 动态神经网络 时间序列 预测模型 双排桩 基坑变形

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基于ArcGIS和SWMM的闭库排泥库雨水管网改造研究与应用

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作者 赵宸 梁泓 +2 位作者 田凯 莫良贯 何祖杰 《中国矿业》 北大核心 2024年第2期91-99,共9页

铝工业排泥库库泥级配以细黏粒为主,目前通过单一管井排出地表水,降雨后地表积水不能及时排出,雨水下渗影响库泥固结,成为天然泥石流风险源。本文以广西百色某排泥库为研究区,构建库区SWMM模型,模拟不同重现期降雨情景,对库区现有排水... 铝工业排泥库库泥级配以细黏粒为主,目前通过单一管井排出地表水,降雨后地表积水不能及时排出,雨水下渗影响库泥固结,成为天然泥石流风险源。本文以广西百色某排泥库为研究区,构建库区SWMM模型,模拟不同重现期降雨情景,对库区现有排水管井系统进行分析,并重新设计库区排水系统,通过模型优化改进排水系统。研究结果表明:通过参数校准后模型径流系数为0.683,Nash-sutcliffe系数为0.833,构建的模型能够反映现库区水文特性。目前,排水系统排水能力较弱,不同重现期降雨情景下超过85%的管道和节点均发生了超载,且超载时长在7 h以上。针对性进行超载管道改进,改进后不同重现期降雨情景下的节点和管道的超载率、超载时长大幅下降;库面洪峰流量减少约58%,洪峰提前约35 min,库面积水量削减约30%,积水时间下降约3.5 h,库区的排水能力大幅提升,减少积水对库泥积水的影响,为类似工程水文计算提供新手段。 展开更多

关键词 闭库排泥库 排水设计 Nash-sutcliffe系数 洪峰流量 库面积水

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重塑膨胀岩热传导性能及影响因素试验研究 被引量：2

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作者 欧孝夺 甘雨 +2 位作者 潘鑫 江杰 覃英宏 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第S01期367-374,共8页

以南宁第三系膨胀泥岩为研究对象,采用热探针法研究含水率、干密度、温度及体积变形率对重塑膨胀岩试样导热系数的影响。研究表明:重塑膨胀岩的导热系数随着含水率、干密度的增加而升高,当含水率从10.4%上升至21.9%时,其导热系数最高上... 以南宁第三系膨胀泥岩为研究对象,采用热探针法研究含水率、干密度、温度及体积变形率对重塑膨胀岩试样导热系数的影响。研究表明:重塑膨胀岩的导热系数随着含水率、干密度的增加而升高,当含水率从10.4%上升至21.9%时,其导热系数最高上升了135.7%,当干密度从1.50 g/cm^(3)增加到2.00 g/cm^(3)时,其导热系数最高上升了133.9%,主要原因是含水率的增加减少了土中空气的热阻作用,干密度的增加使土颗粒之间的接触更为紧密;在潜热传输的作用下,重塑膨胀岩的导热系数随温度的增长而升高,土颗粒在温度的影响下粒径不断增大并发生聚集,为潜热传输提供了有利的条件,重塑膨胀岩导热系数随温度的增长呈现缓慢增长和迅速增长2个不同的阶段;重塑膨胀岩的导热系数随体积变形率的增加而降低,当变形率从0.5%增加到5%时,膨胀岩的导热系数降幅在5.7%~29.5%之间,这是由于吸水膨胀后膨胀岩试样更为松散,土颗粒之间的接触减少。 展开更多

关键词 膨胀岩 导热系数 含水率 干密度 温度 体积膨胀 重塑试样

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潮汐作用下钢板桩围堰受力变形分析 被引量：4

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作者 欧孝夺 陈广源 +1 位作者 谭智杰 江杰 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期1125-1134,共10页

为了研究在潮汐作用下钢板桩围堰的受力变形,对其桩顶、桩身水平位移以及钢板桩悬臂段桩身的应力进行监测。结合数值模拟结果表明,在潮汐作用下,水平位移呈往复运动。钢板桩悬臂段的应力随着潮水位的升高而增大,随着潮水回落而减小,从... 为了研究在潮汐作用下钢板桩围堰的受力变形,对其桩顶、桩身水平位移以及钢板桩悬臂段桩身的应力进行监测。结合数值模拟结果表明,在潮汐作用下,水平位移呈往复运动。钢板桩悬臂段的应力随着潮水位的升高而增大,随着潮水回落而减小,从桩顶沿深度方向,应力值自上而下由小变大,应力最大值出现在钢板桩悬臂段下端,围堰区钢板桩阻水面中段测点的应力值相较于两端测点的应力值更大。 展开更多

关键词 潮汐 钢板桩围堰 现场试验 数值模拟 受力分析

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桂西拜耳法赤泥静态淋溶碱释放影响因素试验 被引量：4

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作者 欧孝夺 秦金喜 +4 位作者 陈盛金 江杰 吕政凡 黄中正 白露 《科学技术与工程》 北大核心 2021年第18期7827-7836,共10页

为研究桂西拜耳法赤泥中碱的溶出规律及影响因素,采用浸出试验分析了赤泥中碱的赋存状态及含量,通过静态淋溶试验并改变初始溶液pH、固液比、粒径大小、环境温度、是否搅动等条件,研究赤泥中碱释放随时间变化的规律及溶出机制并使用正... 为研究桂西拜耳法赤泥中碱的溶出规律及影响因素,采用浸出试验分析了赤泥中碱的赋存状态及含量,通过静态淋溶试验并改变初始溶液pH、固液比、粒径大小、环境温度、是否搅动等条件,研究赤泥中碱释放随时间变化的规律及溶出机制并使用正交分析法分析赤泥中碱释放主要影响因素。结果表明:赤泥中的可溶性碱占总碱含量的30.45%,主要赋存于氢氧化钠、碳酸钠、碳酸氢钠、硅酸钠及可溶钙霞石中;非可溶性碱占总碱含量的69.55%,主要赋存于方钠石及难溶钙霞石中。溶液中初始溶液pH、固液比、溶液温度对赤泥中碱释放影响较大,而是否搅动及赤泥粒径对其影响较小;影响赤泥溶液中碱浓度及碱溶出率的因素依次为液固比、环境温度、初始溶液pH。研究结论可为解决桂西拜耳法赤泥对周边环境效应影响及脱碱提供必要的科学依据。 展开更多

关键词 拜耳法赤泥 淋溶 碱赋存 碱释放 正交试验

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赤泥-偏高岭土复掺对水泥胶砂力学性能及水化特性影响

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作者 欧孝夺 曾昱楚 +2 位作者 江杰 吕政凡 陈海量 《材料科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期753-759,共7页

以拜耳法赤泥、偏高岭土和水泥为原料,将拜耳法赤泥与偏高岭土按不同配合比制备水泥胶砂,分析了赤泥和偏高岭土掺合料对水泥胶砂的力学性能的影响,并借助X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)对复合水泥... 以拜耳法赤泥、偏高岭土和水泥为原料,将拜耳法赤泥与偏高岭土按不同配合比制备水泥胶砂,分析了赤泥和偏高岭土掺合料对水泥胶砂的力学性能的影响,并借助X射线衍射仪(XRD)、傅里叶变换红外光谱仪(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)对复合水泥胶砂的物相组成及微观形貌进行表征。研究结果表明:当赤泥掺量10%、偏高岭土掺量10%时,水泥胶砂28 d抗压强度最高,可达到47.38 MPa;赤泥和偏高岭土中的活性SiO_(2)和Al_(2)O_(3)掺入能消耗水泥产生的Ca(OH)_(2),发生二次水化反应,生成水化硅酸钙及斜方钙沸石(CaAl_(2)Si_(2)O_(8)·4H_(2)O)填充于内部空隙,增加了结构密实度,提高了复合水泥胶砂的力学性能。 展开更多

关键词 拜耳法赤泥 偏高岭土 水泥胶砂 力学性能 水化产物 微观分析

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南宁第三系泥岩深基坑开挖对紧邻地铁隧道影响 被引量：5

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作者 李结全 欧孝夺 《桂林理工大学学报》 CAS 北大核心 2019年第1期128-133,共6页

以南宁华丰城深基坑工程施工为基础,考虑土体弹塑性及土体与结构的相互作用,运用有限元软件Midas分析了深基坑开挖对邻近既有轨道交通1号线区间隧道的影响。计算结果表明,在基坑开挖阶段,隧道的位移以向上的竖向位移为主,向坑内的水平... 以南宁华丰城深基坑工程施工为基础,考虑土体弹塑性及土体与结构的相互作用,运用有限元软件Midas分析了深基坑开挖对邻近既有轨道交通1号线区间隧道的影响。计算结果表明,在基坑开挖阶段,隧道的位移以向上的竖向位移为主,向坑内的水平位移略小,开挖到基坑底时达到最大值,水平方向为7.96mm,竖直方向为8.69mm;回填阶段改变位移方向,回填完成时达到最大值,水平方向为4.61mm,竖直方向为9.70mm。南宁华丰城深基坑工程施工引起的隧道裂缝宽度均小于地铁隧道变形控制标准10.00mm的要求。 展开更多

关键词 深基坑 地铁隧道 位移 裂缝

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