季冻区高铁路基改良粗颗粒填料冻融特性试验研究 被引量：8

1

作者 崔宏环 王伟浩 +3 位作者 邵博源 王小敬 闫利 朱超杰 《安全与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第2期770-777,共8页

针对季冻区高铁路基冻胀融沉问题及高铁安全运营的高要求,利用水泥和粉煤灰改良路基的填料,并通过自制冻融试验装置模拟填料的冻胀融沉条件,研究改良粗颗粒填料在冻胀融沉过程中的温度变化、冻胀率和融沉系数的规律,并评价改良填料的适... 针对季冻区高铁路基冻胀融沉问题及高铁安全运营的高要求,利用水泥和粉煤灰改良路基的填料,并通过自制冻融试验装置模拟填料的冻胀融沉条件,研究改良粗颗粒填料在冻胀融沉过程中的温度变化、冻胀率和融沉系数的规律,并评价改良填料的适用性。结果表明:在冻融温度变化过程中,水泥改良填料和水泥-粉煤灰改良填料均有减小填料导热和冻深的能力,且粉煤灰会小幅提升水泥填料的导热能力;改良填料在任一个冻融循环和冻胀阶段条件下的冻胀率均小于相同条件下的未改良填料;冻融循环对水泥-粉煤灰填料在慢降阶段的融沉作用影响较大;水泥填料在各阶段的融沉作用受第二次冻融循环影响较大;两种改良粗颗粒填料均有适用性,且添加5%水泥的改良填料最优。 展开更多

关键词 安全工程 高铁路基 改良粗颗粒填料 温度变化 冻胀率 融沉系数

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砂土-结构接触面剪切特性大型直剪试验研究 被引量：10

2

作者 杨鑫 崔宏环 +1 位作者 张立群 崔颖辉 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1208-1216,共9页

为充分开发铁尾矿和建筑废料在砂土地区铁路路基工程中的价值,研究土与结构物接触面的力学特性,对现有的大型直剪仪进行改造,设计试验方案完成24组单向直剪试验,对砂土与不同混凝土类型接触面的应力-应变曲线及其破坏形式进行分析。研... 为充分开发铁尾矿和建筑废料在砂土地区铁路路基工程中的价值,研究土与结构物接触面的力学特性,对现有的大型直剪仪进行改造,设计试验方案完成24组单向直剪试验,对砂土与不同混凝土类型接触面的应力-应变曲线及其破坏形式进行分析。研究结果表明:随着法向应力的增加,接触面破坏形式由接触面发生滑动破坏到接触面附近的砂土自身发生硬化型破坏过渡;w/τw近似为一次函数关系;当含水率一定时,铁尾矿再生混凝土接触面的剪切模量高于普通混凝土接触面的剪切模量,同时铁尾矿再生混凝土接触面的黏聚力大于普通混凝土,由此表明,铁尾矿再生混凝土接触面抵抗剪切的能力高于普通混凝土接触面,论证了铁尾矿再生混凝土接触面的粗糙度大于普通混凝土接触面这一观点,因此,将铁尾矿再生混凝土替代普通混凝土应用到实际工程中是可行的。 展开更多

关键词 铁路路基 铁尾矿再生混凝土 接触面 大型直剪试验

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低强度再生混凝土微观形态与力学性能的相关性研究 被引量：3

3

作者 张玉栋 张富钧 +3 位作者 谢龙 高玉增 王一晓 王少雷 《水电能源科学》 北大核心 2024年第4期111-114,共4页

建筑垃圾来源复杂,为提高再生混凝土的资源利用,并满足基本工程应用要求,在仅考虑再生骨料密度、吸水和含水率、压碎指标的条件下,采用再生粗骨料混凝土配合比设计法配置低强度再生混凝土,结合切片法和SEM扫描电镜对再生混凝土的孔隙结... 建筑垃圾来源复杂,为提高再生混凝土的资源利用,并满足基本工程应用要求,在仅考虑再生骨料密度、吸水和含水率、压碎指标的条件下,采用再生粗骨料混凝土配合比设计法配置低强度再生混凝土,结合切片法和SEM扫描电镜对再生混凝土的孔隙结构变化与微观形貌进行观察,分析水胶比、减水剂、粉煤灰对低强度再生混凝土内部结构的影响,发现当水胶比降低时,再生混凝土内部结构的密实度提升,絮状C-S-H之间更为密实,多害孔的比例降低,抗压和劈裂强度提高;当减水剂掺量提升时,钙钒石(AFt)的含量增加,内部结构更为致密;粉煤灰对再生混凝土的抗压和劈裂强度呈负面影响,降低C-S-H与再生骨料之间的粘结性,内部孔隙率变大,坍落度升高,可降低经济成本。 展开更多

关键词 低强度 再生粗骨料配合比设计 切片法 SEM 孔隙率

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聚丙烯腈纤维调控水泥基充填材料凝结硬化与力学性能研究

4

作者 谭琴 戴勤友 赵岩 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第9期283-288,共6页

利用聚丙烯腈(PAN)纤维调控水泥基充填材料,对水泥基充填材料的凝结硬化时间、抗压强度、黏结强度、抗弯强度和抗拉强度进行了分析,研究了不同纤维掺量(0.5%、1%、1.5%)和不同长径比(100、200、300)的聚丙烯腈纤维对水泥基充填材料力学... 利用聚丙烯腈(PAN)纤维调控水泥基充填材料,对水泥基充填材料的凝结硬化时间、抗压强度、黏结强度、抗弯强度和抗拉强度进行了分析,研究了不同纤维掺量(0.5%、1%、1.5%)和不同长径比(100、200、300)的聚丙烯腈纤维对水泥基充填材料力学性能的影响。结果表明:当PAN纤维掺量为1.5%时,较CM组(不掺PAN纤维)的初凝和终凝时间分别降低了11.1%和5.7%;PAN纤维水泥基充填材料的抗压强度随着PAN纤维含量增加而降低。与CM组相比,当PAN纤维体积含量为0.5%、1.0%和1.5%时,抗压强度分别下降了13.0%、3.7%和7.4%;纤维掺量为1%、长径比为200的水泥基充填材料的抗弯强度较CM组增加了78.6%,增幅最大。水泥基充填材料的黏结强度和抗弯强度先增加,然后随着PAN体积掺量和长径比增加而降低;随着PAN纤维掺入,水泥基充填材料的抗拉强度有所提高,与CM组相比,PAN纤维水泥基充填材料的抗拉强度提高了36.4%~418.2%。 展开更多

关键词 充填材料 聚丙烯腈纤维 凝结硬化性能 抗压强度 抗弯强度 黏结强度 抗拉强度

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BFRP加固对冻融损伤混凝土短柱承载能力的影响 被引量：2

5

作者 李志强 张宏家 孙玉洁 《复合材料科学与工程》 CAS 北大核心 2024年第2期89-95,101,共8页

为减少冻融循环对混凝土力学性能的影响,经济高效地延长严寒地区冻融损坏混凝土结构的使用寿命,通过三种BFRP布包裹层数(0,2,3层)约束经历四种冻融循环次数(0,25,50,75次)素混凝土短柱试验,系统研究BFRP布加固层数对不同冻融损伤混凝土... 为减少冻融循环对混凝土力学性能的影响,经济高效地延长严寒地区冻融损坏混凝土结构的使用寿命,通过三种BFRP布包裹层数(0,2,3层)约束经历四种冻融循环次数(0,25,50,75次)素混凝土短柱试验,系统研究BFRP布加固层数对不同冻融损伤混凝土柱承载能力影响。结果表明:在经历冻融循环后,混凝土柱极限承载力大幅降低,极限位移略有提高;3层加固使0,25,50,75次冻融循环混凝土柱的极限承载力提升20%、16%、22%、37%,还使极限位移大幅增加;由试验现象和数据分析发现,应于端部施加额外加固,以获取更好的加固效果;采用ABAQUS并选取合适材料本构模型,参照试验建立12种有限元模型,模拟结果同试验结果吻合较好;考虑FRP约束棱柱体有效约束面积划分后,代入BFRP约束混凝土柱极限应力公式和冻融损坏混凝土单轴受压应力本构关系,建立了适用BFRP约束冻融损伤混凝土短柱极限承载力公式。 展开更多

关键词 冻融循环 BFRP加固 力学性能 复合材料

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隧道爆破振动中掏槽段的波形预测方法

6

作者 望远福 李云赫 +1 位作者 赵岩 范杰林 《中国测试》 CAS 北大核心 2024年第10期150-156,共7页

为探讨隧道爆破振动响应的分布特征,对掏槽爆破诱发的爆破振动波形展开预测。基于等效的球形爆源理论,引入一种地表爆破振动波形的预测方法,首次将频率的影响纳入爆破振动波形的预测研究中,推导得到等效球形爆破荷载作用下的地表爆破振... 为探讨隧道爆破振动响应的分布特征,对掏槽爆破诱发的爆破振动波形展开预测。基于等效的球形爆源理论,引入一种地表爆破振动波形的预测方法,首次将频率的影响纳入爆破振动波形的预测研究中,推导得到等效球形爆破荷载作用下的地表爆破振动波形的符号表达式。以此为基础,构造形式简洁的爆破振动波形预测函数。依托具体隧道爆破的现场监测数据对预测函数的可靠性进行验证。结果表明:理论波形与实测波形在爆破振动曲线总体趋势上表现出良好的一致性。二者对应的质点峰值速度与振动周期基本相同。这种对比结果可验证该文引入方法的可行性。 展开更多

关键词 隧道爆破振动 等效球形药包 波形预测 理论推导

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下穿隧道爆破振动测试及能量分布研究 被引量：2

7

作者 司小昆 郭明 赵岩 《中国测试》 CAS 北大核心 2023年第10期57-63,共7页

依托具体的下穿隧道工程实例,对爆破施工引起的地面振动效应进行系统研究。为进一步分析隧道爆破对既有村庄带来的振动影响,引入反映高程的影响因子,通过量纲分析的方法建立反映高程影响的质点峰值振动速度的预测模型。预测结果表明,与... 依托具体的下穿隧道工程实例,对爆破施工引起的地面振动效应进行系统研究。为进一步分析隧道爆破对既有村庄带来的振动影响,引入反映高程的影响因子,通过量纲分析的方法建立反映高程影响的质点峰值振动速度的预测模型。预测结果表明,与传统的萨道夫斯基公式相比,改进公式的预测效果更佳。此外,通过小波包分析对爆破振动能量的分布特征进行研究。研究结果显示,随着最大单响药量的增大,爆破振动的低频带能量占比明显上升;随着爆心距的增加,爆破振动总能量却呈逐步衰减的趋势,且随着爆心距的逐渐增大,爆破振动能量的变化趋于平缓。爆破振动总能量的拟合结果表明,振动能量随着爆心距的增大呈指数型衰减。然而,爆破振动能量随着最大单响药量的增大却呈现增大的趋势。 展开更多

关键词 隧道爆破 量纲分析 小波包分析 爆破振动能量

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季冻区高铁路基改良粗颗粒填料耐久性研究 被引量：7

8

作者 崔宏环 王伟浩 +3 位作者 闫利 张振寰 邵博源 朱超杰 《铁道科学与工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2225-2233,共9页

针对季冻区的特殊环境以及高铁运行稳定的高要求,研究改良粗颗粒填料的耐久性能,对改良前后的粗颗粒填料的力学性质等进行分析,并结合灰色关联分析方法,评价改良填料的适用性。研究结果表明:改良剂均可以提高粗颗粒填料的强度、水稳定... 针对季冻区的特殊环境以及高铁运行稳定的高要求,研究改良粗颗粒填料的耐久性能,对改良前后的粗颗粒填料的力学性质等进行分析,并结合灰色关联分析方法,评价改良填料的适用性。研究结果表明:改良剂均可以提高粗颗粒填料的强度、水稳定性和抗冻融耐久性;粉煤灰可以减小水泥改良填料强度差的变化幅度;未改良填料的抗冻系数衰减率随着冻融循环次数增加呈现波浪式变化,且增减幅度较大,而改良填料基本呈现先递减再趋于稳定的趋势;结合灰色关联度分析方法,得到改良粗颗粒填料的适用性:水泥填料最佳,水泥粉煤灰填料次之,石灰填料最差。 展开更多

关键词 铁路路基 改良粗颗粒填料 耐久性 灰色关联分析

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累积效应下初支混凝土爆破损伤规律研究 被引量：9

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作者 王海龙 李帅 赵岩 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第4期29-33,50,共6页

为研究初支混凝土在循环爆破荷载作用下爆破损伤的累积效应,通过引入等效距离和等效药量的概念,代替爆心距和最大段药量对萨道夫斯基经验公式拟合得到质点峰值振速的衰减公式,根据爆破损伤经典公式,推导了爆破损伤增量公式。通过分析质... 为研究初支混凝土在循环爆破荷载作用下爆破损伤的累积效应,通过引入等效距离和等效药量的概念,代替爆心距和最大段药量对萨道夫斯基经验公式拟合得到质点峰值振速的衰减公式,根据爆破损伤经典公式,推导了爆破损伤增量公式。通过分析质点峰值振速和损伤增量随爆破次数和等效距离变化的关系,得到了初支混凝土在循环爆破荷载作用下的爆破累积损伤规律。研究结果表明:累积损伤随爆破次数增加而增大,但损伤增量却逐渐减小,两者变化皆呈现出非线性关系;临近爆源的几组测点在经过循环爆破后初支混凝土的累积损伤已达到损伤界限;损伤增量随等效距离变化的关系与质点峰值振速衰减规律具有相似性,且两者具有较高线性相关性。 展开更多

关键词 爆破荷载 声波测试 初支混凝土 质点峰值振速 累积损伤

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下穿隧道掘进爆破地表振动波传播规律 被引量：7

10

作者 王海龙 李云赫 +1 位作者 赵岩 无 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第3期39-46,共8页

为解决新建隧道下穿既有村庄爆破施工的安全难题,运用理论分析和现场监测手段,针对新建隧道爆破振动荷载作用下地表建筑物的振动响应及振动波衰减规律进行深入研究。结果表明:爆破振动传播规律受地质条件和测试方位的影响较大,3个方向... 为解决新建隧道下穿既有村庄爆破施工的安全难题,运用理论分析和现场监测手段,针对新建隧道爆破振动荷载作用下地表建筑物的振动响应及振动波衰减规律进行深入研究。结果表明:爆破振动传播规律受地质条件和测试方位的影响较大,3个方向的振动信号分别用萨道夫斯基公式进行回归分析,拟合效果良好,其中垂直方向振动信号拟合出的场地系数k值偏大,衰减指数α值偏小;频率对爆破振动强度存在不可忽略的影响,构建考虑频率影响的振速预测模型更符合实际,并给出下穿隧道掘进爆破的损伤范围为R≤42.6 m。 展开更多

关键词 隧道爆破 现场实测 频率 振动速度 损伤范围 地表振动波

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k值优化VMD-小波包分析联合降噪方法在隧道爆破信号中的应用 被引量：7

11

作者 王海龙 李云赫 赵岩 《爆破器材》 CAS CSCD 北大核心 2021年第5期50-57,共8页

针对隧道爆破振动测试信号存在噪声干扰的问题,引入一种基于k值优化的变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)联合小波包分析的降噪方法。首先,引入分解能量差值参数λ,对比爆破振动信号在不同k值条件下经VMD得到的模态... 针对隧道爆破振动测试信号存在噪声干扰的问题,引入一种基于k值优化的变分模态分解(variational mode decomposition,简称VMD)联合小波包分析的降噪方法。首先,引入分解能量差值参数λ,对比爆破振动信号在不同k值条件下经VMD得到的模态分量总能量;基于等能量分解原理对模态数k进行优化分析,并在最佳模态数k下对信号进行VMD处理;在相关系数和方差贡献率双指标下筛选出含噪分量,并用小波包分析手段进行降噪处理;最后,将经降噪处理后的含噪分量与优势分量重构,得到纯净的爆破振动信号。引入的方法兼具VMD及小波包分析的优点,并克服了信号分解过分或分解层数不足的缺陷。结果表明:与现有方法相比,k值优化的VMD-小波包分析联合降噪方法信噪比高,均方根差小,降噪效果良好,并且该法可有效保留原始信号中的细节特征,可以应用于类似隧道爆破信号的降噪处理。 展开更多

关键词 隧道爆破振动信号 VMD 小波包分析 降噪

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京张高铁草帽山隧道爆破振动效应分析 被引量：7

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作者 王海军 王晟华 +1 位作者 赵岩 王海龙 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2021年第5期107-112,共6页

为研究隧道爆破振动效应的变化规律,依托草帽山隧道工程,对现场实测爆破振动数据进行处理分析。首先,依据现有的爆破振动预测方程,归纳得到适用于本隧道工程的爆破振动强度预测模型。然后,利用小波包分析对实测信号进行处理。结果表明:... 为研究隧道爆破振动效应的变化规律,依托草帽山隧道工程,对现场实测爆破振动数据进行处理分析。首先,依据现有的爆破振动预测方程,归纳得到适用于本隧道工程的爆破振动强度预测模型。然后,利用小波包分析对实测信号进行处理。结果表明:随着最大单响药量的增大及爆心距的增加,爆破低频带能量占有百分比呈升高的趋势;一般构筑物的自振频率位于较低频带,因此隧道爆破施工很大程度会引起周边建筑物产生共振现象。提出适用于本隧道工程的控制爆破措施,并通过爆破振动强度及小波包能量分布规律验证了其可行性。 展开更多

关键词 现场实测 回归分析 小波包分析 控制爆破

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交叉隧道爆破振速回归分析及对比研究 被引量：6

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作者 赵岩 王小敬 +1 位作者 王海龙 王东升 《工程爆破》 CSCD 北大核心 2022年第5期121-127,共7页

为了系统研究隧道爆破振动响应特征及优化爆破振动速度的拟合过程,结合交叉隧道爆破工程实例,引入一种联合量纲分析及粒子群优化的回归分析方法。首先,利用量纲分析得到可以反映交叉隧道爆破振动衰减规律模型方程。然后,以模型方程为适... 为了系统研究隧道爆破振动响应特征及优化爆破振动速度的拟合过程,结合交叉隧道爆破工程实例,引入一种联合量纲分析及粒子群优化的回归分析方法。首先,利用量纲分析得到可以反映交叉隧道爆破振动衰减规律模型方程。然后,以模型方程为适应度函数进行粒子群优化,求得待定参数完成拟合。同时,通过现有其他爆破振速拟合模型处理数据,与本文分析得到的拟合效果进行对比。计算结果表明,本文引入的回归分析模型所得到的相关系数为0.9982,与现有拟合模型相比更接近于1;残差平方和为0.009,均小于其他拟合模型。以上分析结果证实证明本文引入的拟合模型预测精度最佳,可以为类似近接隧道爆破工程提供一定的借鉴。 展开更多

关键词 爆破振动 量纲分析 粒子群优化 回归分析

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