竖向地震动对地铁车站共构结构体系地震响应的影响研究 被引量：1

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作者 马晓明 苗晗 +1 位作者 蒋录珍 安军海 《城市轨道交通研究》 北大核心 2024年第9期139-146,153,共9页

[目的]地铁车站共构结构体系(以下简称“共构结构体系”)通过厚板实现箱形结构与箱形框架结构的连接转换。因共构结构体系的结构形式独特,其地震响应规律目前尚不明确,需进一步研究其地震响应特征。[方法]以某综合管廊与地铁车站共构结... [目的]地铁车站共构结构体系(以下简称“共构结构体系”)通过厚板实现箱形结构与箱形框架结构的连接转换。因共构结构体系的结构形式独特,其地震响应规律目前尚不明确,需进一步研究其地震响应特征。[方法]以某综合管廊与地铁车站共构结构体系为例,建立了土-共构结构体系相互作用的有限元仿真模型。考虑单向地震波和双向地震波(含水平向、竖向)作为输入,选取了3种工况,分析了共构结构体系在地震作用下的加速度响应特征、位移响应特征、受压受拉损伤情况及演变过程,并以共构结构体系左侧柱端为例,讨论了部分结构部位的内力响应特征。[结果及结论]双向耦合地震动对共构结构体系竖向加速度的影响较大,在侧墙与负一层底板连接处加速度的最大增幅达158%(与竖向地震动作用相比)。竖向地震动会加大共构结构体系顶底板的相对水平位移和相对竖向位移,加大柱子的内力响应。柱端、侧墙下部、底板两端、构件连接处、腋角等位置为共构结构体系地震损伤薄弱部位,应对这些部位进行加强处理。 展开更多

关键词 地铁车站 共构结构体系 地震响应 竖向地震动 土-结构相互作用

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可液化场地中全预制柔性装配式地铁车站结构地震响应分析

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作者 安军海 张彦华 +1 位作者 刘巧凤 张学辉 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第12期5128-5140,共13页

为研究装配式地铁车站结构在地震设防区域可液化场地中的适用性,基于长春地铁双丰站的工程实际,采用有限差分软件FLAC3D开展可液化地层中装配式地铁车站结构的地震响应分析,并与相应的现浇地铁车站工况的计算结果对比,研究地基孔隙水压... 为研究装配式地铁车站结构在地震设防区域可液化场地中的适用性,基于长春地铁双丰站的工程实际,采用有限差分软件FLAC3D开展可液化地层中装配式地铁车站结构的地震响应分析,并与相应的现浇地铁车站工况的计算结果对比,研究地基孔隙水压力、地铁车站结构的动力反应与上浮特征及装配式地铁车站结构的变形特点等。结果表明:与现浇地下结构计算工况类似,可液化场地中装配式地铁车站计算工况中,场地土孔压比呈现出三阶段:初始缓增阶段、中间急升阶段、最后平缓阶段;地震强度较高时,地下结构对周围土层发生液化具有的明显抑制作用;装配式车站结构的加速度反应小于现浇结构,体现了其在可液化场地中柔性适应地形变形的一面;侧墙与中板连接部位是结构强度控制的重点部位;在输入地震动的强度较低时,结构的竖向位移变化底板不同位置都表现出“起始少量下沉,随后急剧上浮,最后趋于下降”的发展阶段,但随着地震动强度的增加,这一现象逐渐不明显;装配式地铁车站结构在水平地震动作用下的变形更接近剪切型变形;其柔性连接比现浇车站的刚接更易适应较大的竖向相对变形,其抗倾覆的能力更好。 展开更多

关键词 装配式地铁车站结构 液化 地震响应 变形适应性 数值模拟

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带竖向连杆的偏心支撑钢框架结构抗震性能评估

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作者 于海丰 李佳琦 +1 位作者 靳天姣 王纯 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2024年第3期45-54,共10页

带竖向连杆的偏心支撑钢框架结构通过在耗能梁两端增设竖向连杆,以改善传统偏心支撑钢框架结构中耗能梁非弹性变形不均匀的问题。本文分别根据考虑高阶振型影响的设计方法和原有设计方法,设计了带竖向连杆的偏心支撑钢框架算例,并增加传... 带竖向连杆的偏心支撑钢框架结构通过在耗能梁两端增设竖向连杆,以改善传统偏心支撑钢框架结构中耗能梁非弹性变形不均匀的问题。本文分别根据考虑高阶振型影响的设计方法和原有设计方法,设计了带竖向连杆的偏心支撑钢框架算例,并增加传统K形偏心支撑钢框架结构对比算例,通过增量动力分析和易损性分析,从结构的破坏状态概率、易损性指数和抗倒塌储备系数三个方面对比结构的抗震性能。结果表明,3种结构均可满足我国抗震规范中“小震不坏”“中震可修”和“大震不倒”的抗震设计要求。由于竖向连杆的变形调节作用,带竖向连杆的偏心支撑钢框架结构出现软弱层的概率更低,其发生较重程度损伤的概率也更低,具有更好的抗倒塌性能。在地震动强度较大时,考虑高阶振型影响的设计方法设计的带竖向连杆的偏心支撑钢框架结构整体参与耗能,各层耗能梁塑性发展更加均匀,抗震性能更好。 展开更多

关键词 偏心支撑 竖向连杆 耗能梁 易损性分析 抗震性能

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主余震作用下钢框架-中心支撑结构抗震性能分析 被引量：2

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作者 靳天姣 王纯 +2 位作者 于海丰 郝贵强 李志强 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第5期204-212,共9页

为研究余震对钢框架-中心支撑结构抗震性能的影响,以钢框架-拉链柱式中心支撑结构和传统钢框架-人字形中心支撑结构为例,基于增量动力分析方法,对2种结构在主余震、主震作用下进行地震易损性分析。对比了2种结构地震易损性差异,根据抗... 为研究余震对钢框架-中心支撑结构抗震性能的影响,以钢框架-拉链柱式中心支撑结构和传统钢框架-人字形中心支撑结构为例,基于增量动力分析方法,对2种结构在主余震、主震作用下进行地震易损性分析。对比了2种结构地震易损性差异,根据抗倒塌储备系数评价了2种结构的抗倒塌性能。结果表明:余震会增加结构的地震易损性,其影响程度随着地震动强度的变大而增加;与人字形中心支撑结构相比,拉链柱式中心支撑结构在高强度地震下处于重度损伤和倒塌2种极限状态时的失效概率更低,抗倒塌储备系数更大,抗倒塌性能更优。 展开更多

关键词 主余震 中心支撑结构 失效概率 地震易损性 抗倒塌性能

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生产阶段PC构件碳排放计算与预测 被引量：3

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作者 张学辉 贾乐佳 +2 位作者 刘伟 安军海 马雨欣 《安全与环境学报》 北大核心 2025年第1期374-387,共14页

为了进一步探究生产阶段预制混凝土(Precast Concrete,PC)构件碳排放及影响因素,并简化其计算过程,利用过程清单分析法建立生产阶段PC构件碳排放计算公式,立足于实际生产对叠合板、预应力叠合板等5种PC构件在生产阶段的碳排放进行计算... 为了进一步探究生产阶段预制混凝土(Precast Concrete,PC)构件碳排放及影响因素,并简化其计算过程,利用过程清单分析法建立生产阶段PC构件碳排放计算公式,立足于实际生产对叠合板、预应力叠合板等5种PC构件在生产阶段的碳排放进行计算与对比分析,进而建立相关数据集。基于6个PC构件的基本特征建立了6种不同的机器学习模型,通过评价指标对模型性能进行全面比较。研究结果显示:5种构件的碳排放量主要来自建材生产,其中叠合板的单位体积碳排放量最高;各机器学习模型可以较好地预测PC构件生产阶段碳排放,其中极端梯度提升模型(eXtreme Gradient Boosting,XGBoost)表现最佳,在测试集上的R^(2)为0.966。研究结果可为PC构件设计与生产制定低碳策略提供一定的理论参考,并为预测PC构件生产阶段碳排放提供一种较为简便的方法。 展开更多

关键词 环境工程学 预制混凝土构件 碳排放计算 机器学习 碳排放预测

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循环动载作用下土工格栅筋土界面特性宏细观研究

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作者 梁小勇 王迪 +3 位作者 靳静 温馨 杨广庆 邵明杰 《铁道学报》 北大核心 2025年第8期182-192,共11页

为探究循环动载作用下土工格栅-砂土界面特性,通过土工格栅室内动载拉拔试验和离散元模拟,从宏细观角度对土工格栅-砂土界面开展研究。结果表明,循环动荷载频率和幅值水平均与土工格栅峰值拉拔力呈现正向相关性;动荷载频率和幅值较大时... 为探究循环动载作用下土工格栅-砂土界面特性,通过土工格栅室内动载拉拔试验和离散元模拟,从宏细观角度对土工格栅-砂土界面开展研究。结果表明,循环动荷载频率和幅值水平均与土工格栅峰值拉拔力呈现正向相关性;动荷载频率和幅值较大时筋土界面抗剪性能更强,界面摩擦角随荷载频率和幅值增大而逐渐增大,黏聚力与之相反,荷载频率从2 Hz增至6 Hz时界面摩擦角提升133.22%,黏聚力降低70.87%;循环动荷载幅值增大或频率减小会使砂土颗粒配位数显著增大,此时砂土内部颗粒运动也更剧烈,荷载频率为2 Hz时砂土配位数波峰与波谷的差值比6 Hz时大7倍;增大循环动荷载幅值可使砂土孔隙率明显减小,砂土颗粒的竖向位移也会得到更大限制。研究结论为进一步揭示土工格栅的加筋机理提供科学依据。 展开更多

关键词 土工格栅 加筋土结构 循环动荷载 拉拔试验 离散元法

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基于轻量化多尺度动态融合卷积模块的裂缝分割方法

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作者 张学辉 李笑航 +2 位作者 田学昭 安军海 赵双双 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第18期7719-7728,共10页

裂缝检测对维护建筑物结构安全至关重要,近年来,基于深度学习的卷积神经网络为裂缝检测提供了新的解决方案。但这是以巨大的计算资源为代价的,因此在实际应用中存在实时性差、检测效率低的问题。针对此问题,提出了一种基于U-Net架构的... 裂缝检测对维护建筑物结构安全至关重要,近年来,基于深度学习的卷积神经网络为裂缝检测提供了新的解决方案。但这是以巨大的计算资源为代价的,因此在实际应用中存在实时性差、检测效率低的问题。针对此问题,提出了一种基于U-Net架构的轻量化多尺度动态融合卷积模块(multi-scale dynamic fusion convolution, MSFC),以提高裂缝分割的效率。为验证所提方法的有效性,构建了一个包含2 045张裂缝图像的数据集Crack2045,并在该数据集上进行了实验。实验结果表明:与原始U-Net模型相比,采用MSFC模块的模型在保持准确率不下降的情况下减少了78.51%的参数量和63.75%的计算量。同时,MSFC模块具有一定的泛化性,能够无缝集成到不同的语义分割模型中。研究结果不仅为裂缝检测提供了一种高效的深度学习方法,也为资源受限环境下的模型部署提供了新的可能性。 展开更多

关键词 深度学习 裂缝分割 U-Net 轻量化模型

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基于水-土-管耦合分析平台的海底管道在位稳定性研究 被引量：1

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作者 孟垂乾 王乐 +2 位作者 张春会 王智超 田英辉 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第3期618-626,共9页

海底管道是深海油气工程中的关键组成部分,其在位稳定性受波流荷载、周围土体抗力及管道自身特性等因素的影响,现有分析方法难以准确评估水-土-管耦合作用下的海底管道在位稳定性。为此,首先利用FORTRAN编程语言分别建立了管-水作用分... 海底管道是深海油气工程中的关键组成部分,其在位稳定性受波流荷载、周围土体抗力及管道自身特性等因素的影响,现有分析方法难以准确评估水-土-管耦合作用下的海底管道在位稳定性。为此,首先利用FORTRAN编程语言分别建立了管-水作用分析程序与管-土作用分析程序。管-水作用分析程序采用傅里叶分析法计算作用在管道上的水动力荷载,并依据管道位移变化对该荷载进行实时修正;管-土作用分析程序基于已有的管土相互作用模型,计算管道在发生运动时受到的水平向土抗力。随后,基于有限元分析软件ABAQUS中的DLOAD与UEL子程序将上述程序进行耦合,最终形成用以分析海底管道在位稳定性的水-土-管耦合分析平台。利用该计算分析平台,综合考虑海况条件、土体性质及管道外形参数等因素对管道在位稳定性的影响,为实际工程中海底管道的在位稳定性分析提供了参考。 展开更多

关键词 海底管道 计算平台 稳定分析 水动力 管土相互作用

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综放工作面顶板灾害类型和发生机制及防治技术 被引量：23

9

作者 徐刚 张春会 +6 位作者 张震 刘晓刚 冯彦军 蔺星宇 马镕山 刘前进 李正杰 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期44-57,共14页

综放工作面采出煤层厚度大,上覆岩层活动空间大,易发生顶板事故。为理解综放工作面顶板灾害发生机制,统计分析了部分煤矿综放工作面顶板灾害案例,按顶板条件及灾害特征将综放工作面顶板灾害分为松软顶板大面积切顶压架和坚硬顶板大面积... 综放工作面采出煤层厚度大,上覆岩层活动空间大,易发生顶板事故。为理解综放工作面顶板灾害发生机制,统计分析了部分煤矿综放工作面顶板灾害案例,按顶板条件及灾害特征将综放工作面顶板灾害分为松软顶板大面积切顶压架和坚硬顶板大面积垮落及压架2类。分别以崔木煤矿和曹家滩煤矿综放工作面为例,分析了2类顶板灾害发生特点,提出了相应顶板灾害发生机制:松软顶板工作面顶板胶结性弱,支架实际刚度不足致使顶板在煤壁处断裂,破断后易失稳,同时支架支护强度不足,最终导致切顶压架灾害;坚硬顶板工作面顶板整体性好,不易破断,悬顶到一定极限突然破断,对支架造成冲击,若断裂线在煤壁处则极易导致工作面切顶压架。结合工程实践,提出了2类顶板灾害防治技术措施:对于松软顶板综放工作面采取合理提高支架刚度、支护效率以及工作面推进速度,加强预警等手段预防大面积切顶压架灾害;对于坚硬顶板工作面除加强支架管理、合理开采设计等,还需从顶板改性入手,如采用井下区域水力压裂技术弱化顶板,防治顶板大面积垮落和压架灾害。 展开更多

关键词 综放开采 顶板灾害 切顶压架 松软顶板 坚硬顶板 采场支护

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上盖框架建筑的大底盘地铁车站结构抗震计算的振型分解法-反应加速度法 被引量：4

10

作者 李明 安军海 +2 位作者 张学辉 岳宏亮 赵志杰 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第8期3403-3413,共11页

为得到上盖框架建筑时大底盘地铁车站结构的实用抗震设计方法,基于系列土-地铁车站及其上盖框架结构体系动力相互作用数值模拟试验,揭示了上盖框架结构对大底盘地铁车站结构地震响应的影响规律,再在借鉴地下结构抗震计算传统反应加速度... 为得到上盖框架建筑时大底盘地铁车站结构的实用抗震设计方法,基于系列土-地铁车站及其上盖框架结构体系动力相互作用数值模拟试验,揭示了上盖框架结构对大底盘地铁车站结构地震响应的影响规律,再在借鉴地下结构抗震计算传统反应加速度法的基础上,提出一种适用于地上、地下一体化结构体系中的地下结构抗震分析的振型分解法-反应加速度法。首先,从理论上验证了振型分解法-反应加速度法的可行性,并详细介绍了该方法的力学模型和实施步骤;其次,以北京某核心区地铁车站与上盖高层建筑一体化工程为背景,对比时程法和传统反应加速度法的计算结果,分析了峰值加速度、结构刚度、土层刚度、上盖结构高度、地震波类型等影响因素下振型分解法-反应加速度法的计算效果。结果表明:所提出的振型分解法-反应加速度法是一个操作简便、精度较高且计算结果偏于安全的简化分析方法,可在类似工程的抗震计算中应用。 展开更多

关键词 抗震分析 地铁车站 上盖框架结构 振型分解法 反应加速度法

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叠合装配式管廊结构抗震性能水平与评价方法研究 被引量：1

11

作者 苗晗 蒋录珍 +2 位作者 安军海 李莎 马晓明 《震灾防御技术》 CSCD 北大核心 2023年第1期53-64,共12页

叠合装配式综合管廊因其适用性强成为地下综合管廊建设的重要方向,但在管廊结构抗震分析研究中,缺乏对其抗震性能的合理评价指标。为此建立土-叠合装配式综合管廊有限元数值模型,探讨不同地震动频谱特性和峰值强度对叠合装配式综合管廊... 叠合装配式综合管廊因其适用性强成为地下综合管廊建设的重要方向,但在管廊结构抗震分析研究中,缺乏对其抗震性能的合理评价指标。为此建立土-叠合装配式综合管廊有限元数值模型,探讨不同地震动频谱特性和峰值强度对叠合装配式综合管廊加速度响应、位移响应及地震损伤特性的影响,基于层间位移角限值、地震损伤程度及叠合面损伤程度之间的对应关系,提出在水平地震作用下叠合装配式管廊结构抗震性能水平划分,并对其进行物理特征描述,为基于抗震性能的叠合装配式综合管廊结构设计提供参考。 展开更多

关键词 叠合装配式 综合管廊 叠合面 抗震性能 层间位移角 损伤程度

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不同推进比下螺旋桩在砂土中安装力的离散元研究 被引量：3

12

作者 王乐 李钰 +3 位作者 徐志军 刘波 张春会 田英辉 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1166-1176,共11页

螺旋桩作为一种颇具潜力的海上风电基础形式,其安装问题是螺旋桩能否成功应用在海上风电工程中的关键。基于离散元方法,采用PFC^(3D)模拟分析了螺旋桩在不同推进比下安装时的桩身受力情况以及对周围土体的影响。宏观上,研究了螺旋桩在... 螺旋桩作为一种颇具潜力的海上风电基础形式,其安装问题是螺旋桩能否成功应用在海上风电工程中的关键。基于离散元方法,采用PFC^(3D)模拟分析了螺旋桩在不同推进比下安装时的桩身受力情况以及对周围土体的影响。宏观上,研究了螺旋桩在不同推进比下安装时螺旋桩连杆侧壁、连杆端部、螺旋叶片上下表面的受力变化规律;微观上,分析了螺旋桩安装过程中桩周土体孔隙率、配位数及应力变化规律。研究表明:随着推进比的减小,螺旋桩安装时受到的竖向力与扭矩也随之降低,对桩周土体的扰动也更小;螺旋桩在推进比为1时安装与在推进比小于1时安装存在两种不同的安装机制。研究结果对进一步确定螺旋桩在不同推进比下的安装条件具有一定意义。 展开更多

关键词 螺旋桩 推进比 砂土 离散元法

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筋材布设方式对加筋土挡墙动力响应的影响 被引量：2

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作者 靳静 张森 +2 位作者 李智广 梁小勇 于远亮 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第1期82-90,共9页

针对目前加筋土挡墙设计和施工中筋材布设方式大多为等长形的问题,提出一种倒梯形的筋材布设方式,并基于挡墙位移分区理论和有限差分Flac^(3D)数值模拟,建立加筋土挡墙三维分析模型,探讨不同峰值加速度下3种加筋土挡墙对位移、水平土压... 针对目前加筋土挡墙设计和施工中筋材布设方式大多为等长形的问题,提出一种倒梯形的筋材布设方式,并基于挡墙位移分区理论和有限差分Flac^(3D)数值模拟,建立加筋土挡墙三维分析模型,探讨不同峰值加速度下3种加筋土挡墙对位移、水平土压力、筋材拉应力及潜在破裂面的影响。结果表明,随峰值加速度增大,挡墙位移逐渐增大,同一荷载作用下,改变筋材布设方式,侧向水平位移减少9.3%,竖向沉降减少5.3%;3种形式挡墙水平土压力相差不大,最大水平土压力分布在挡墙的中下部;筋材拉应力随峰值加速度的增大,沿墙高从单峰型转化为双峰型分布,最大值位于挡墙中下部;潜在破裂面填土区破裂带的形状与筋材的布设方式有关。所提出的倒梯形筋材布设方式对加筋土挡墙的抗震效果更好,可为施工设计中加筋土挡墙筋材布设提供参考。 展开更多

关键词 地基基础工程 加筋土挡墙 位移分区理论 数值模拟 布筋形式 抗震性能

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海底管道边界条件类型及其对走管行为的影响 被引量：1

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作者 张春会 赵文豪 +4 位作者 田英辉 王乐 岳宏亮 佘虹宇 宋明洁 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第2期198-206,共9页

针对深海海底管道两端通常与井口、悬链线立管、器管收集器等相连,管道端部边界条件复杂的情况,为了探究不同的管道边界条件对走管行为的影响,将海底管道端部边界条件简化为3种类型,即类型Ⅰ两端水平力、类型Ⅱ一端水平力一端倾斜力和... 针对深海海底管道两端通常与井口、悬链线立管、器管收集器等相连,管道端部边界条件复杂的情况,为了探究不同的管道边界条件对走管行为的影响,将海底管道端部边界条件简化为3种类型,即类型Ⅰ两端水平力、类型Ⅱ一端水平力一端倾斜力和类型Ⅲ一端弹性边界一端水平力,建立不同边界条件下海底管道走管数值模型,对比分析不同类型边界条件下海底管道走管行为。结果表明:类型Ⅱ边界条件与类型Ⅰ相比,随着管道端部拉力倾角增加,管道轴向拉力减小,走管量也减小,管道拉力倾角从0°增至60°,最大轴向拉力减小6.73%,走管率减小50%,这意味着悬链线立管形态改变,使得作用于海底管道的拉力方向改变,相应的海底管道走管量也随之改变;类型Ⅲ与类型Ⅰ边界条件相比,类型Ⅰ边界条件下海底管道走管率为恒值,随着升降温循环次数的增加,海底管道走管量近似线性增长;类型Ⅲ边界条件下海底管道走管率受器管收集器弹性刚度影响,弹性刚度越大,第1次升降温循环走管率越大;随着升降温循环次数增加,管道走管率快速衰减,直至为0,类型Ⅲ边界条件下多次升降温循环最终走管量通常小于类型Ⅰ。3类边界条件下海底管道走管行为差异很大,可为实际工程中分析海底管道端部边界条件类型、选定合适的边界条件提供参考。 展开更多

关键词 海洋工程 管道边界条件 器管收集器 倾斜拉力 走管率

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基于机器学习的水泥基灌浆料强度预测方法 被引量：1

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作者 李其廉 陈佳尧 +2 位作者 敦彦茹 曹宪锋 刘毅 《河北科技大学学报》 CAS 北大核心 2024年第3期308-317,共10页

针对采用小直径芯样法准确预测水泥基灌浆料抗压强度的问题,使用压力试验机分别对水泥基灌浆料标准尺寸试块和小直径芯样进行抗压强度试验,并基于试验数据,采用支持向量机回归(SVR)和随机森林回归(RFR)对水泥基灌浆料抗压强度进行回归... 针对采用小直径芯样法准确预测水泥基灌浆料抗压强度的问题,使用压力试验机分别对水泥基灌浆料标准尺寸试块和小直径芯样进行抗压强度试验,并基于试验数据,采用支持向量机回归(SVR)和随机森林回归(RFR)对水泥基灌浆料抗压强度进行回归预测。结果表明:标准尺寸试块均呈正反相接的四角锥体破坏形态,而高径比为0.7和1.0的小直径芯样呈正反相接的圆锥体破坏形态,高径比为1.2的小直径芯样呈斜裂缝剪切破坏形态;标准尺寸试块和小直径芯样的抗压强度值均服从正态分布,且无离群值;随着龄期的增长,标准尺寸试块和小直径芯样的抗压强度提高,且具有早期强度较高的特性;直径46 mm芯样的抗压强度较小,且更易受加工精度的影响;在给定的龄期和直径下,高径比为0.7的芯样抗压强度值最大,抗压强度离散程度最小;RFR预测模型对水泥基灌浆料抗压强度的预测效果更优。所提方法可较准确预测水泥基灌浆料抗压强度,为水泥基灌浆料抗压强度的预测研究提供了参考。 展开更多

关键词 非金属建筑材料 水泥基灌浆料 机器学习 小直径芯样 抗压强度

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被困空腔对T-bar循环贯入软黏土流动特性影响的试验研究

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作者 李永靖 郑晓明 +4 位作者 田英辉 王乐 张春会 王智超 岳宏亮 《长江科学院院报》 CSCD 北大核心 2024年第5期108-115,共8页

为观测和分析T-bar循环贯入过程中被困空腔对软黏土流动特性的影响,利用Laponite RD、焦磷酸钠和去离子水配制透明黏土,自制由加载设备、CCD相机、激光器和控制系统组成的T-bar循环贯入试验装置,开展T-bar在透明黏土中的循环贯入试验。... 为观测和分析T-bar循环贯入过程中被困空腔对软黏土流动特性的影响,利用Laponite RD、焦磷酸钠和去离子水配制透明黏土,自制由加载设备、CCD相机、激光器和控制系统组成的T-bar循环贯入试验装置,开展T-bar在透明黏土中的循环贯入试验。结果表明:T-bar初次贯入过程中,被困空腔影响土体绕探头的流动,土体不能进入全流动状态;T-bar初次上拔过程中,被困空腔与探头发生脱离,悬浮于探头上方,对土体流动的影响逐渐减弱,T-bar上拔2倍探头直径深度时土体流动不再受被困空腔影响,进入到全流动状态;第2—第10次循环贯入过程中,被困空腔稳定悬浮于土中,不影响土体流动,T-bar贯入1倍探头直径深度时土体流动表现为全流动状态;被困空腔对于T-bar循环贯入测试结果无显著影响,在T-bar初次贯入被困空腔阶段下通过T-bar循环贯入测试软黏土重塑强度是合理的。 展开更多

关键词 透明黏土 T-bar 循环贯入试验 被困空腔 流动特性

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基于倾斜摄影的混凝土3D打印成型精度分析与预测

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作者 张学辉 赵双双 +2 位作者 陈雄姿 安军海 郑书玉 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第8期3356-3365,共10页

混凝土3D打印技术是一项新型的增材制造技术,为了实现采用混凝土3D打印技术来快速打印高质量的成型构件,综合利用迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法和倾斜摄影测量技术来分析3D打印构件的整体偏差、局部边界偏差和圆弧角半径... 混凝土3D打印技术是一项新型的增材制造技术,为了实现采用混凝土3D打印技术来快速打印高质量的成型构件,综合利用迭代最近点(iterative closest point,ICP)算法和倾斜摄影测量技术来分析3D打印构件的整体偏差、局部边界偏差和圆弧角半径,并根据整体偏差和边界偏差对成型精度及可建造性进行研究,最后利用边界偏差和圆弧角半径对打印模型进行预测。结果表明:在混凝土3D打印配合比为水泥∶砂∶粉煤灰∶减水剂∶混凝剂∶水=1∶1.12∶0.09∶0.004∶0.006∶0.32,打印速度V_(d)为45 mm/s,最佳挤出速度V_(j)为138 mm/s时构件成型精度最高;对倾斜摄影模型拟合对齐,并对其具体位置偏差标注色谱图,可知混凝土3D打印构件在第4层时压缩变形较大,可建造性较低;利用预测模型与混凝土3D打印实体构件进行拟合,可知预测模型与基准模型相比误差约1 mm,验证了所提方法及预测模型的合理性。 展开更多

关键词 混凝土3D打印 倾斜摄影 迭代最近点(ICP)算法 预测模型 成型精度

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基于三线性应变软化模型的综采工作面煤壁片帮深度解析预测 被引量：4

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作者 迟国铭 李刚 +1 位作者 张春会 徐刚 《煤炭科学技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1-10,共10页

为预测综采工作面煤壁片帮深度,以煤壁为研究对象,煤壁煤体视作三线性应变软化材料;将直接顶和基本顶视作宏观顶板,建立了宏观顶板与煤层、支架相互作用的承载力学模型,结合边界条件推导了综采工作面煤壁片帮深度解析计算公式,利用该公... 为预测综采工作面煤壁片帮深度,以煤壁为研究对象,煤壁煤体视作三线性应变软化材料;将直接顶和基本顶视作宏观顶板,建立了宏观顶板与煤层、支架相互作用的承载力学模型,结合边界条件推导了综采工作面煤壁片帮深度解析计算公式,利用该公式研究上湾煤矿12401工作面煤壁片帮情况,分析影响煤壁片帮的因素及影响规律,结果表明:①推导获得的煤壁片帮深度计算公式能够较准确计算综采工作面煤壁片帮深度,能够定量分析顶板特性和支架参数等对煤壁片帮深度的影响。②增加支架初撑力能够降低煤壁片帮深度;增加支架刚度能够降低煤壁片帮深度,但效果较差;增加支架护帮板支护强度,煤壁片帮深度近似线性减小。③顶板厚度和抗拉强度增加,煤壁片帮深度增长,但增长速率随顶板厚度和抗拉强度增加逐渐趋缓。这主要由于顶板厚度和抗拉强度增加,顶板破断步距增大,向采空区内旋转下沉角度增大所致。④综采采高对煤壁片帮深度有很大影响,综采采高增大,煤壁片帮深度近似线性增长。⑤煤体单轴抗压强度增大,煤壁片帮深度减小,顶底板与煤层界面之间的摩擦因数增大,煤壁片帮深度减小。⑥顶板动载系数增大,煤壁片帮深度近似线性增大。 展开更多

关键词 综采工作面 煤壁片帮深度预测 液压支架 宏观顶板结构

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考虑颗粒破碎影响的钙质砂中海底管道贯入机制研究 被引量：1

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作者 杨阳 王乐 +4 位作者 马建华 童晨曦 张春会 王智超 田英辉 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期623-632,共10页

通过离心机模型试验,结合离散元数值分析对钙质砂中海底管道竖向贯入机制进行了研究。研究结果显示,钙质砂中管道竖向贯入阻力与埋深基本呈线性关系,其值大致等于管-土接触宽度与静力触探试验(cone penetration test,简称CPT)中相同深... 通过离心机模型试验,结合离散元数值分析对钙质砂中海底管道竖向贯入机制进行了研究。研究结果显示,钙质砂中管道竖向贯入阻力与埋深基本呈线性关系,其值大致等于管-土接触宽度与静力触探试验(cone penetration test,简称CPT)中相同深度锥尖阻力的乘积。当管道埋深较小时,由于土体变形主要以颗粒重排挤密为主,管道竖向贯入阻力几乎不受颗粒强度影响;当管道埋深较大时,管道竖向贯入阻力随着颗粒强度的降低以及颗粒破碎的加剧而减小。钙质砂中管道竖向贯入机制主要表现为典型的冲剪破坏,土体变形主要集中在管道底部,且水滴状变形区域随着颗粒破碎的加剧逐渐收缩。颗粒破碎从管道底部向远离管道径向发展,大量贴近管道底部的颗粒发生连续破碎,少量远离管道的颗粒发生独立破碎。颗粒破碎导致管道底部土体中的集中应力释放,颗粒破碎越多,应力释放导致管道竖向贯入阻力减小的现象越明显。 展开更多

关键词 钙质砂 颗粒破碎 海底管道 离心机试验 离散元

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基于信息量法的多模型对比分析石家庄西部山区滑坡易发性研究 被引量：5

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作者 李辉 李琛曦 +7 位作者 翟星 高明辉 王昕洲 张万喜 栾世豪 王奇智 梁小勇 尹超 《有色金属（冶炼部分）》 CAS 北大核心 2024年第4期63-73,共11页

石家庄市西部山区地质状况不良,气象方面常在雨季形成暴雨,因而地质灾害频发,其中滑坡灾害占比较重,因此针对石家庄市西部山区的滑坡灾害进行易发性分析有重要意义。现有单一模型在滑坡灾害易发性评价方面应用广泛,但仍有局限性。为提... 石家庄市西部山区地质状况不良,气象方面常在雨季形成暴雨,因而地质灾害频发,其中滑坡灾害占比较重,因此针对石家庄市西部山区的滑坡灾害进行易发性分析有重要意义。现有单一模型在滑坡灾害易发性评价方面应用广泛,但仍有局限性。为提高对区域滑坡灾害易发性评价精准度,采用单一模型和复合模型等多模型对比分析研究区滑坡易发性,得到评价精度更好的评价模型。首先通过对研究区孕灾条件筛选出降雨量、坡度、高程、坡向、曲率、地质岩性、距水系距离、距断层距离、地震烈度、距道路距离、植被覆盖率和土地利用类型共12项评价因子。基于信息量法,用层次分析法、熵权法以及组合赋权法进行对比分析,最终得到易发性分区图,通过ROC曲线和灾害点密度验证其可靠性。结果表明,以上三种分析方法在ROC曲线中的AUC值分别为0.732、0.749、0.766,三种模型评价结果都有一定的可靠性,其中组合赋权法模型精度更高,可靠性更好,确定采用组合赋权模型。 展开更多

关键词 灾害学 滑坡 层次分析法 熵权法 组合赋权法 GIS 信息量法

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