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基于椭球体理论粘性土层隧道松动土压力研究
1
作者 丁海滨 喻义天 +4 位作者 梁禄钜 孙洋 余辉 何建国 徐长节 《湖南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期228-238,共11页
准确预测隧道上覆土压力对隧道支护结构的设计和开挖方式的选择具有重要意义.Terzaghi土拱效应理论是基于滑移面为垂直面这一假设建立的,但实际情况中由于受到地层扰动的影响,滑移面呈现出曲面形状.为研究粘性土层滑移面演化规律及松动... 准确预测隧道上覆土压力对隧道支护结构的设计和开挖方式的选择具有重要意义.Terzaghi土拱效应理论是基于滑移面为垂直面这一假设建立的,但实际情况中由于受到地层扰动的影响,滑移面呈现出曲面形状.为研究粘性土层滑移面演化规律及松动土压力分布规律,首先,采用数值模拟软件计算隧道开挖后上覆土压力,并分析粘性土下土拱效应演化规律;其次,根据隧道拱的破裂面规律,从椭球体理论出发,并考虑粘性土层中主应力轨迹线为圆弧对Terzaghi松动土压力进行修正;最后,将理论计算结果与已有的实验数据及有限元计算结果进行对比,验证了本文公式在粘性土层中应用的合理性,并进一步研究了地层损失率S_(L)、内摩擦角φ、黏聚力c与隧道松动土压力的关系.研究结果表明:相较于无粘性土层,粘性土层滑移面的破坏程度更大,但两者滑移面变化规律基本一致.当隧道埋深比H/D≤1.5,出现三角形状滑移面,随着隧道埋深的持续增大,地层逐渐向内形成剪切面,最终形成塔形状滑移面;松动区内部侧土压力系数K_(v)在任意位置处都是不同的,且在Terzaghi建议的1.0上下浮动.对比浅埋隧道,深埋隧道的松动土压力受地层损失率S_(L)的影响更大.粘性土层隧道上覆荷载呈“半葫芦形”分布,表现为从拱顶附近向拱腰逐渐减小;同时,在内摩擦角φ较小的地层中,提高黏聚力c有利于减小隧道上覆土压力. 展开更多
关键词 土拱效应 粘性土 椭球体理论 松动土压力 数值模拟
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利用熟石灰配合PC/FDN的淤泥质渣土高强碳化造粒方法研究
2
作者 曹志刚 庄峻淇 +2 位作者 申昆鹏 胡宏 万东兴 《东南大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期726-734,共9页
为解决废弃淤泥质渣土处理难题并实现多样化利用,提出了一种利用废弃淤泥质渣土制作高强度颗粒的方法。利用熟石灰掺聚羧酸(PC)减水剂或萘系(FDN)减水剂对淤泥质渣土进行改性,制成粒径12 mm颗粒并在恒温恒湿条件下碳化养护。研究发现,... 为解决废弃淤泥质渣土处理难题并实现多样化利用,提出了一种利用废弃淤泥质渣土制作高强度颗粒的方法。利用熟石灰掺聚羧酸(PC)减水剂或萘系(FDN)减水剂对淤泥质渣土进行改性,制成粒径12 mm颗粒并在恒温恒湿条件下碳化养护。研究发现,仅掺入熟石灰时颗粒破碎强度为3.0 MPa,而掺PC和FDN时破碎强度最高分别可达8.0和4.2 MPa。PC组颗粒碳化率仅为70%~80%,FDN组颗粒则达90%以上。PC组颗粒密度较高,可抑制碳化反应的进一步进行。未碳化氢氧化钙与活性氧化物生成凝胶,胶结填充孔隙,提升PC组颗粒破碎强度。PC组颗粒破碎强度较高但碳化率较低,适用于填筑路堤基层;FDN组颗粒破碎强度较低但碳化率较高,可用于代替混凝土中部分砂石骨料。该技术为处治淤泥质渣土与固碳减碳提供了新方案。 展开更多
关键词 淤泥质渣土 渣土改性 碳化造粒 人造颗粒 减水剂
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钢纤维和养护制度对超高性能混凝土材料阻尼性能及机理的影响
3
作者 陈昭晖 陶然 汪瑶杰 《振动与冲击》 北大核心 2025年第11期245-253,共9页
考虑钢纤维参数和养护制度等因素,研究了超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的阻尼性能和机理。结果表明:掺入钢纤维提升了UHPC阻尼性能,纤维体积掺量为2.5%时UHPC阻尼比较未掺时增加了54.9%;减小钢纤维长径比、采... 考虑钢纤维参数和养护制度等因素,研究了超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)的阻尼性能和机理。结果表明:掺入钢纤维提升了UHPC阻尼性能,纤维体积掺量为2.5%时UHPC阻尼比较未掺时增加了54.9%;减小钢纤维长径比、采用标准养护可使UHPC具有更好的阻尼性能。合理选择钢纤维参数和养护制度可制备出兼顾阻尼、强度和经济成本的UHPC材料。考虑钢纤维对UHPC阻尼性能的正负效应,建立了UHPC材料阻尼的半经验预测公式。微观层面上,随钢纤维掺量增加、长径比减小以及采用标准养护制度,UHPC基体中掺入钢纤维形成的纤维-基体界面过渡区、微孔隙和微裂缝等内部缺陷会增多,但有利于UHPC材料通过钢纤维的形变、钢纤维-基体界面间摩擦、微裂缝开合、微孔隙变形以及微孔隙内部空气的柔性缓冲等机制产生阻尼耗能。 展开更多
关键词 超高性能混凝土(UHPC) 钢纤维 养护制度 阻尼性能 微观分析
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两端柔性约束悬浮隧道地震响应分析理论及参数研究
4
作者 陈星 郑印 +3 位作者 陈水福 项贻强 洪红涛 申永刚 《振动与冲击》 北大核心 2025年第14期177-186,228,共11页
悬浮隧道管体两端是地震的主要激励点。为研究管端约束对悬浮隧道地震响应的影响,建立了两端柔性约束的悬浮隧道管体-锚索耦合振动模型,构造符合柔性约束条件的管体振型函数,利用Galerkin法导出了广义坐标下的耦合振动常微分方程组,并由... 悬浮隧道管体两端是地震的主要激励点。为研究管端约束对悬浮隧道地震响应的影响,建立了两端柔性约束的悬浮隧道管体-锚索耦合振动模型,构造符合柔性约束条件的管体振型函数,利用Galerkin法导出了广义坐标下的耦合振动常微分方程组,并由MATLAB编写程序实现了方程的求解。通过与有限元结果对比验证了理论方法的正确性。结合待建悬浮隧道算例,探讨了边界约束参数对结构响应的影响,结果表明:端部柔性约束的地震响应结果与将其视为简单铰接或固接的结果存在较大偏差;管体响应随两端转动弹簧刚度的减小而减小;降低线弹簧刚度可减小管体加速度和弯矩响应,但会导致管端位移增加;地震作用下管端激励对悬浮隧道管体响应影响较大,在竖向加速度和弯矩响应中占比分别在75%和85%以上。 展开更多
关键词 悬浮隧道 柔性边界 地震作用 振型叠加法 振动响应
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基于纳米压痕测试的颗粒材料弹性模量标定及应用
5
作者 陈峰 黄宏波 +5 位作者 罗刚 李宝建 王中宽 张涛 魏骁 杨仲轩 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第S1期91-95,共5页
离散元数值仿真是研究砂土、砾土等颗粒材料受荷响应微观机理的重要手段。标定离散元方法的颗粒间接触模型参数对仿真结果真实性具有重要影响。以玻璃珠为研究对象,采用纳米压痕试验测试玻璃珠的杨氏模量;并对相同材质的玻璃块开展了超... 离散元数值仿真是研究砂土、砾土等颗粒材料受荷响应微观机理的重要手段。标定离散元方法的颗粒间接触模型参数对仿真结果真实性具有重要影响。以玻璃珠为研究对象,采用纳米压痕试验测试玻璃珠的杨氏模量;并对相同材质的玻璃块开展了超声波波速测试获得了玻璃材料的杨氏模量,验证了纳米压痕测试结果的可靠性。最后,将测得的弹性模量用于离散元数值仿真,成功模拟了颗粒材料的小应变剪切特性。 展开更多
关键词 颗粒材料 弹性模量 纳米压痕测试 离散元方法 小应变剪切模量
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纳米硅溶胶增强碳酸钠激发矿渣砂浆力学性能及机理研究
6
作者 刘煌海 季韬 +3 位作者 刘信所 胡志龙 郑巧芳 郑小燕 《材料导报》 北大核心 2025年第16期149-156,共8页
碳酸钠激发矿渣砂浆(SCASM)具有碳排放低、后期强度高和耐久性好等优点,然而凝结时间长和早期强度低限制了其发展应用。纳米硅溶胶(NSS)是纳米SiO_(2)颗粒在水中稳定扩散形成的胶体溶液,具有高活性和分散性。本工作研究了不同NSS掺量对S... 碳酸钠激发矿渣砂浆(SCASM)具有碳排放低、后期强度高和耐久性好等优点,然而凝结时间长和早期强度低限制了其发展应用。纳米硅溶胶(NSS)是纳米SiO_(2)颗粒在水中稳定扩散形成的胶体溶液,具有高活性和分散性。本工作研究了不同NSS掺量对SCASM工作性能和力学性能的影响规律,通过水化热、傅里叶红外光谱(FTIR)和电镜扫描-能谱分析(SEM-EDS)解释其作用机理。结果表明:NSS可以有效提高SCASM的凝结速度和力学性能。NSS具有成核效应和纳米填充效应,可以提高SCASM的水化速率,提高聚合程度,改善微观形貌并致密基体结构。在碱性作用下,NSS中纳米SiO_(2)颗粒的Si-O键进一步打开,在早期即可形成单体[SiO_(4)]^(4-),提供更多的成核位点,优先于CO_(3)^(2-)与矿渣中的Ca^(2+)、Al^(3+)等反应生成C-(A)-S-H凝胶,对早期强度起到重要作用;其形成的凝胶体Al/Si比减小,结构更致密,同时未反应的SiO_(2)颗粒可填充孔隙,进一步优化孔结构。随着NSS掺量增加,SCASM的凝结时间、泌水率和流动度逐渐降低,力学性能和折压比先提升后降低。在11%掺量下,浆体初凝和终凝时间分别可缩短96.0%和93.1%。在5%掺量下,抗折强度最优,7、28 d抗折强度分别显著提升75.4%和24.7%。在8%掺量下,抗压强度最优,7、28 d抗压强度分别显著提升91.7%和21.6%。当NSS掺量较大时会降低自身分散性,从而影响力学性能。 展开更多
关键词 纳米硅溶胶 碳酸钠 碱矿渣砂浆 工作性能 力学性能 微观结构
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湖南省七种鸟类新纪录
7
作者 胡珂 白晋晶 +6 位作者 米泽洲 李成 陈波文 周文正 张佳琦 李佩贞 罗丹晨 《野生动物学报》 北大核心 2025年第3期692-697,共6页
报道7种湖南省鸟类分布新纪录,分别为红胸姬鹟(Ficedula parva)、小滨鹬(Calidris minuta)、斑胸滨鹬(C.melanotos)、灰燕鵙(Artamus fuscus)、暗冕山鹪莺(Prinia rufescens)、灰喉柳莺(Phylloscopus maculipennis)和钳嘴鹳(Anastomus o... 报道7种湖南省鸟类分布新纪录,分别为红胸姬鹟(Ficedula parva)、小滨鹬(Calidris minuta)、斑胸滨鹬(C.melanotos)、灰燕鵙(Artamus fuscus)、暗冕山鹪莺(Prinia rufescens)、灰喉柳莺(Phylloscopus maculipennis)和钳嘴鹳(Anastomus osci⁃tans)。考虑原有分布区、记录时间和居留型,推测红胸姬鹟、小滨鹬和斑胸滨鹬为湖南罕见旅鸟,灰燕鵙和暗冕山鹪莺为湖南留鸟,灰喉柳莺和钳嘴鹳为湖南迷鸟,观测记录为研究上述鸟类的分布现状和扩散规律提供基础数据。 展开更多
关键词 鸟类 新纪录 湖南省
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无黏性有限土体主动破坏及土压力离散元分析 被引量：8
8
作者 万励 张兴周 +2 位作者 王宇峰 徐立明 徐长节 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2019年第3期19-26,共8页
建立在半无限土体假定上的朗肯土压力理论和库伦土压力理论,在挡土墙后填土有限的情况下不再适用。针对墙后无黏性填土,采用离散元方法分别对光滑、粗糙墙面平动模式下墙后有限宽度土体主动破坏的过程进行研究,分析了挡土墙运动过程中... 建立在半无限土体假定上的朗肯土压力理论和库伦土压力理论,在挡土墙后填土有限的情况下不再适用。针对墙后无黏性填土,采用离散元方法分别对光滑、粗糙墙面平动模式下墙后有限宽度土体主动破坏的过程进行研究,分析了挡土墙运动过程中滑裂带发展、土体位移规律以及墙后水平土压力分布的情况。研究结果表明,墙体光滑情况下,滑裂带呈直线,墙后填土宽高比较小时,可以观察到滑裂带的反射,墙后土体呈多折线破坏模式,滑裂带倾角基本与库伦理论滑裂带倾角相等,且与土体宽高比无关,水平土压力合力受土体宽高比影响亦不大。墙体粗糙情况下,滑裂带呈曲线,反射现象随墙体粗糙程度增加而减弱,滑裂带倾角随土体宽高比增大而减小,最终落于库伦理论滑裂带内侧。此时,存在一临界宽高比,当墙后土体宽高比小于此值时,主动土压力随宽高比增大而增大,大于此值时,主动土压力不受宽高比影响。而无论墙体粗糙与否,墙后土体宽高比越小,达到极限状态所需墙体位移均越小。 展开更多
关键词 挡土墙 有限土体 土压力 主动破坏 离散元
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基于DIC的冲击劈拉荷载作用下UHPC动态抗拉力学性能研究
9
作者 陈徐东 王许阳 +2 位作者 季韬 刘季玄 宁英杰 《工程科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期103-112,共10页
超高性能混凝土(UHPC)在大跨度桥梁、机场路面及抗爆结构中广泛应用,此类结构常受到高应变率冲击荷载作用,故研究UHPC在冲击劈拉荷载下的抗拉力学性能至关重要。基于数字图像相关技术(DIC),利用分离式霍普金森杆(SHPB)装置开展不同冲击... 超高性能混凝土(UHPC)在大跨度桥梁、机场路面及抗爆结构中广泛应用,此类结构常受到高应变率冲击荷载作用,故研究UHPC在冲击劈拉荷载下的抗拉力学性能至关重要。基于数字图像相关技术(DIC),利用分离式霍普金森杆(SHPB)装置开展不同冲击气压下的动态劈拉试验,研究UHPC在冲击荷载下的力学性能与损伤规律,分析不同冲击气压下UHPC的破坏形态和损伤演化过程,分析UHPC的动态应力–应变关系曲线,讨论动态抗拉强度、动态弹性模量、动态提高因子、动态耗散能与应变率的关系,建立UHPC极限抗拉强度的动态提高因子模型。研究结果表明,不同应变率劈拉荷载下UHPC的损伤形式略有不同:在冲击劈拉荷载作用下,随着应变率的增大,试件最终被破坏时主裂缝扩展程度增大;UHPC试件极限抗拉强度均随着应变率的增大而增大;UHPC耗散冲击能量有基于混凝土基体破坏、通过拔出或拔断钢纤维两种方式;UHPC在冲击作用下强度大,变形能力强,可有效耗散冲击能量;UHPC的抗冲击性能及极限抗拉强度的应变率敏感性均高于普通混凝土;UHPC的动态耗散能随应变率的增大而增加,但能量耗散比却呈现出先增长后降低的趋势。 展开更多
关键词 高性能混凝土 应变率 抗冲击性 抗拉强度
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基于GMM的湿筛混凝土轴拉损伤演化机制研究
10
作者 陈徐东 石振祥 +2 位作者 张忠诚 宁英杰 白丽辉 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第3期1-9,共9页
为研究不同加载阶段下的二级配湿筛混凝土开裂模式与损伤演化过程,将声发射技术(AE)与高斯混合模型(GMM)进行结合作为损伤识别手段,以3种加载速率(1×10^(-6)、5×10^(-6)、25×10^(-6)s^(-1))作为试验变量,对二级配湿筛混... 为研究不同加载阶段下的二级配湿筛混凝土开裂模式与损伤演化过程,将声发射技术(AE)与高斯混合模型(GMM)进行结合作为损伤识别手段,以3种加载速率(1×10^(-6)、5×10^(-6)、25×10^(-6)s^(-1))作为试验变量,对二级配湿筛混凝土开展单轴拉伸损伤时空演化机制试验研究。结果表明:随着加载速率增大,湿筛混凝土试件内部裂缝开展更加密集,并且裂缝种类随机性更高;利用GMM法对声发射数据进行处理分类结果显示,拉伸裂缝为试验加载过程的主要开裂模式,加载速率升高会导致剪切裂缝占比增大;随着加载速率增大,拉伸裂缝频率分布明显扩大,而剪切裂缝与混合裂缝频率分布基本不变;随着加载进行,拉伸裂缝与剪切裂缝概率密度区域均向AF轴趋近;GMM法所得裂缝开裂模式有拉伸裂缝、剪切裂缝与混合裂缝3种类别,并且随着加载进行,混合断裂区所处位置也会发生变化;相较于常规裂缝模式分类方法,GMM法提供了更好的裂缝分类近似值分析,对裂缝开裂模式表述更加可靠。 展开更多
关键词 湿筛混凝土 损伤识别 高斯混合模型 声发射 单轴拉伸
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超高性能混凝土动态压缩试验与损伤分析 被引量：4
11
作者 刘季玄 陈徐东 +3 位作者 石丹丹 王璐瑶 宁英杰 甘元楠 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第9期115-120,共6页
为探究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)在动态压缩下的损伤特性,该文利用霍普金森压杆装置研究了不同应变率(52~368 s-1)下的动态压缩力学性能,并基于数字图像相关技术对试件的破坏过程进行分析。结果表明:在冲... 为探究超高性能混凝土(ultra-high performance concrete,UHPC)在动态压缩下的损伤特性,该文利用霍普金森压杆装置研究了不同应变率(52~368 s-1)下的动态压缩力学性能,并基于数字图像相关技术对试件的破坏过程进行分析。结果表明:在冲击荷载下,UHPC试件破坏后,仍能保持完整;UHPC动态抗压强度和韧性表现出明显的应变率敏感性;随着应变率的增加,钢纤维能够更好地吸收冲击能量并抑制临界应变的增大;裂缝发展受应变率影响较大,裂缝最终宽度随应变率的增加不断增加,低应变率下裂缝最终宽度并非其最大宽度。该研究可为UHPC服役性能和损伤评估提供理论支撑。 展开更多
关键词 超高性能混凝土 分离式霍普金森压杆 数字图像相关 动态冲击试验 应变率 抗冲击性能
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波纹钢板套衬加固大断面隧道衬砌力学性能 被引量：4
12
作者 黄文红 徐松 +5 位作者 徐长节 何建国 朱碧堂 童立红 潘晓东 赵俊宇 《铁道建筑》 北大核心 2024年第9期108-113,共6页
采用有限元软件建立了江西省某座大断面隧道地层-结构数值计算模型,对波纹钢板套衬加固隧道衬砌的力学性能进行研究。结果表明:波纹钢板套衬分担了部分围岩压力,隧道衬砌的应力出现重分布;波纹钢板套衬与既有衬砌组合结构的承载力随着... 采用有限元软件建立了江西省某座大断面隧道地层-结构数值计算模型,对波纹钢板套衬加固隧道衬砌的力学性能进行研究。结果表明:波纹钢板套衬分担了部分围岩压力,隧道衬砌的应力出现重分布;波纹钢板套衬与既有衬砌组合结构的承载力随着锚栓数量的增加而增强,建议拱顶至拱肩区间的锚栓间距为2~3 m、拱肩至拱脚位置锚栓间距为1 m;既有衬砌和波纹钢板套衬对围岩压力的承担比呈负相关;考虑经济性和波纹钢板厚度对锚栓受力的影响,建议波纹钢板厚度不超过6 mm。 展开更多
关键词 大断面隧道 套衬加固 波纹钢板套衬 隧道衬砌 力学性能 应力 锚栓
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废渣基地聚物稳定粉黏土性能试验研究 被引量：1
13
作者 沈君 程寅 +4 位作者 金小平 斯纪平 杨天军 于浩 余昆 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S01期147-156,共10页
双碳战略下开展资源综合利用极为迫切。为提升粉黏土力学强度特性,提出以矿渣、炉渣、石膏三种工业废渣为基础原料,在生石灰碱性环境下协同激发制备废渣基地聚合物,用以固化稳定粉黏土改良其工程特性。通过开展无侧限抗压强度试验与X射... 双碳战略下开展资源综合利用极为迫切。为提升粉黏土力学强度特性,提出以矿渣、炉渣、石膏三种工业废渣为基础原料,在生石灰碱性环境下协同激发制备废渣基地聚合物,用以固化稳定粉黏土改良其工程特性。通过开展无侧限抗压强度试验与X射线衍射(X-ray diffraction,简称XRD)微观测试试验,分析了不同废渣地聚物掺量下试样变形特性,并探讨了养护方式、掺加纤维、养护龄期对试样性能的影响规律。同时,研究了试样的水化产物种类,并依托实际工程铺筑了废渣地聚物稳定粉黏土基层试验路段。得到如下主要结论:废渣地聚物稳定粉黏土最优掺量为15%,其中矿渣:炉渣:生石灰:石膏配合比为8:2:3:2,聚丙烯纤维掺量为0.2%,养护方式为6 d标养+1 d浸水;此条件下试样力学性能得到显著提高,纤维加筋作用提升了试样应力-应变曲线第3阶段韧性区域。试样水稳性能优异,适当延长浸水养护龄期更有利于试样强度增加,水稳系数最高达200%。纤维、废渣地聚物水化凝胶与土颗粒三者之间紧密搭接形成了致密的三维网状结构,增强了纤维-水化凝胶组分-土颗粒界面力学强度。此外,试样固化时间效应显著,28 d强度增长率达80%~188%。研究为实现工业废渣、粉黏土绿色低碳应用提供基础依据与科学参考。 展开更多
关键词 工业废渣 地聚合物 固化稳定 无侧限抗压强度
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考虑土拱效应的超大断面隧道上覆土影响因素分析 被引量：4
14
作者 彭博 喻义天 +4 位作者 徐松 徐长节 郑凤曲 丁海滨 黄杰 《铁道建筑》 北大核心 2024年第6期119-122,共4页
超大断面隧道上覆荷载是隧道支护结构设计的关键参数。依托某超大断面隧道工程,建立数值模型分析不同覆土厚度与洞径之比下土层黏聚力、内摩擦角和剪胀角对隧道上覆土竖向应力的影响。结果表明:随着覆土厚度与洞径之比增加,土拱效应逐... 超大断面隧道上覆荷载是隧道支护结构设计的关键参数。依托某超大断面隧道工程,建立数值模型分析不同覆土厚度与洞径之比下土层黏聚力、内摩擦角和剪胀角对隧道上覆土竖向应力的影响。结果表明:随着覆土厚度与洞径之比增加,土拱效应逐渐显现;各地层参数对隧道上覆土竖向应力的影响程度由大到小依次为内摩擦角、黏聚力、剪胀角。 展开更多
关键词 超大断面隧道 土拱效应 数值模拟 松动土压力 内摩擦角
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超大断面隧道施工方法模拟与工序分析 被引量：8
15
作者 文旭卿 徐松 +6 位作者 徐长节 郑凤曲 黄文红 龚天双 胡荣生 丁琳玲 张吉祥 《水利水电技术(中英文)》 北大核心 2024年第S2期426-434,共9页
超大断面隧道具有扁平率低、跨度大、开挖步序繁多,导致其施工时颇具危险。简言之,合理的开挖方法与作业步序有助于保证超大断面隧道安全施工。依托晓沅隧道工程,采用ABAQUS软件模拟了不同施工方法下超大断面受力及变形特点,同时将数值... 超大断面隧道具有扁平率低、跨度大、开挖步序繁多,导致其施工时颇具危险。简言之,合理的开挖方法与作业步序有助于保证超大断面隧道安全施工。依托晓沅隧道工程,采用ABAQUS软件模拟了不同施工方法下超大断面受力及变形特点,同时将数值结果与监测数据了对比和验证。结论表明:采用三台阶七步法和CRD法开挖时对应的隧道拱顶变形及地表沉降最大,采用双侧壁导坑法施工时隧道变形最小;当采用双侧壁导坑法开挖时,隧道的围岩支护应力较大且出现应力集中现象,因此建议尽快完成初支并封洞;进一步对双侧壁导坑法下的不同开挖工序进行分析,综合发现按照工序六作业时变形较小且成本较低。因此,本文研究结果有助于对类似工程施工提供参考与借鉴。 展开更多
关键词 施工工法 工序分析 超大断面隧道 数值模拟
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基于RA-AF特征的橡胶自密实混凝土裂缝扩展研究 被引量：2
16
作者 石振祥 陈徐东 +1 位作者 宁英杰 田华轩 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第5期175-183,共9页
为探究橡胶自密实混凝土断裂扩展模式,结合声发射RA-AF特征和高斯混合模型(GMM),利用带预制裂缝的半圆盘弯曲试件进行三点弯曲试验,选取橡胶掺量(0%、10%、20%、30%)及跨径比(0.45、0.54、0.72)为试验变量,分析橡胶自密实混凝土裂缝开... 为探究橡胶自密实混凝土断裂扩展模式,结合声发射RA-AF特征和高斯混合模型(GMM),利用带预制裂缝的半圆盘弯曲试件进行三点弯曲试验,选取橡胶掺量(0%、10%、20%、30%)及跨径比(0.45、0.54、0.72)为试验变量,分析橡胶自密实混凝土裂缝开展种类及变化规律。结果表明:橡胶掺量为20%时,橡胶自密实混凝土表现出较好的工作性能;橡胶掺量增加,拉伸断裂声发射事件占比增大,说明裂缝向Ⅰ型拉伸裂缝发展,并且裂缝发展具有连续的特点;增大跨径比会导致试件承载能力下降,但相同加载阶段其损伤程度逐渐降低,试件内部的断裂模式发生变化,跨径比为0.54时试件表现出较好的工作性能;GMM法显示,拉伸裂缝与剪切裂缝并非简单地以直线作为分界,而是在某些区域内共同存在,GMM法能更为合理地表述不同工况下拉伸断裂事件与剪切断裂事件发生比例的变化规律。 展开更多
关键词 橡胶自密实混凝土 裂缝模式 半圆盘弯曲试件 声发射技术 高斯混合模型
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聚羧酸减水剂抗絮凝性能研究进展 被引量：1
17
作者 于浩 朱益平 +4 位作者 邢亚兵 荐凯 钱航 杨维本 胡凯伟 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第S02期567-571,共5页
聚丙烯酰胺絮凝剂是用于除去机制砂中黏土的外加剂,在机制砂中的残留会对混凝土性能产生显著影响。本文总结了近年来有关聚丙烯酰胺絮凝剂对混凝土性能影响的研究进展,着重分析了文献中涉及的不同分子量、浓度和类型的絮凝剂对水泥净浆... 聚丙烯酰胺絮凝剂是用于除去机制砂中黏土的外加剂,在机制砂中的残留会对混凝土性能产生显著影响。本文总结了近年来有关聚丙烯酰胺絮凝剂对混凝土性能影响的研究进展,着重分析了文献中涉及的不同分子量、浓度和类型的絮凝剂对水泥净浆流动性和混凝土性能的影响,同时揭示了絮凝剂在混凝土中的作用机理。絮凝剂促进了水泥浆体中的颗粒形成大尺寸的絮凝体,导致其对流动性的不利影响远大于减水剂的使用效果。此外,絮凝剂所诱导的絮凝体可能大量消耗减水剂,在水泥浆体中降低了减水剂的有效吸附量,最终导致水泥浆体的流动性下降。最后综述了目前解决此问题的研究进展,为解决絮凝剂对减水剂以及混凝土性能的影响提供了重要思路。 展开更多
关键词 聚羧酸减水剂 聚丙烯酰胺 抗絮凝 作用机理
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不同恒温时间下疏浚砂砂浆力学及微观性能
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作者 吴朝国 陈徐东 +1 位作者 宁英杰 张伟 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第2期39-48,共10页
为了对不同恒温时间下不同疏浚砂掺量砂浆的特性进行研究,选取恒温时间(4、8、12、16 h)、疏浚砂掺量(0%、15%、50%)为试验变量,利用长江下游疏浚砂替代机制砂制备了15组试件进行试验,根据试验结果分析了不同恒温时间对不同疏浚砂掺量... 为了对不同恒温时间下不同疏浚砂掺量砂浆的特性进行研究,选取恒温时间(4、8、12、16 h)、疏浚砂掺量(0%、15%、50%)为试验变量,利用长江下游疏浚砂替代机制砂制备了15组试件进行试验,根据试验结果分析了不同恒温时间对不同疏浚砂掺量砂浆抗压性能及微观结构的作用机理。结果表明:当疏浚砂掺量为0%和50%时,随着恒温时间增加,后期抗压强度先增大后减小,恒温时间为8 h时最大;当疏浚砂掺量为15%时,随着恒温时间增加,后期抗压强度逐渐减小,恒温时间为4 h时最大;恒温时间越长,蒸养损伤越大,不利于后期强度发展,不同疏浚砂掺量下变化规律不同;随着疏浚砂掺量增加,后期抗压强度先增大后减小,疏浚砂掺量为15%时最大;掺入疏浚砂对砂浆抗压强度有一定的优化作用,粒径极小的疏浚砂颗粒能有效填充砂浆中的孔隙缺陷,特别是经过蒸养损伤过后的砂浆,蒸养条件下疏浚砂的优化作用被放大,疏浚砂砂浆的抗压强度得到了进一步提升,疏浚砂对蒸养砂浆抗压强度的提升远大于标养砂浆,且恒温时间越长,抗压强度提升越明显;在恒温时间为4~8 h、疏浚砂掺量为15%的情况下,能制备出性能不低于纯机制砂砂浆的蒸养疏浚砂砂浆。 展开更多
关键词 疏浚砂砂浆 恒温时间 疏浚砂掺量 力学性能 微观结构
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静停时间对长江下游蒸养疏浚砂浆特性的影响
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作者 吴朝国 陈徐东 +2 位作者 宁英杰 张伟 冯璐 《土木与环境工程学报（中英文）》 CSCD 北大核心 2024年第4期193-201,共9页
长江下游航道疏浚产生大量疏浚砂,疏浚砂的资源化利用受到重视。利用疏浚砂部分取代机制砂制备砂浆,研究不同静停时间对疏浚砂砂浆特性的影响,测试不同龄期的抗压强度,通过X射线衍射、扫描电镜、压汞技术,分析不同静停时间、不同疏浚砂... 长江下游航道疏浚产生大量疏浚砂,疏浚砂的资源化利用受到重视。利用疏浚砂部分取代机制砂制备砂浆,研究不同静停时间对疏浚砂砂浆特性的影响,测试不同龄期的抗压强度,通过X射线衍射、扫描电镜、压汞技术,分析不同静停时间、不同疏浚砂取代率砂浆的微观特性。结果表明:随着静停时间的增加,90 d抗压强度逐渐增加,抗渗性能得到明显改善;掺入疏浚砂使得砂浆的抗压强度有所提高,且随疏浚砂取代率的增加先增大后减小;疏浚砂砂浆的抗压强度与疏浚砂取代率有较大关系,其影响程度与静停时间有关,疏浚砂对低静停时间有较突出的增强效果;疏浚砂有效改善了由蒸养造成的孔结构粗化和孔隙增大等问题,适宜的疏浚砂取代率对蒸养砂浆性能的改善效果明显。 展开更多
关键词 疏浚砂 超细砂 砂浆 静停时间 力学性能 微观结构
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复杂加载工况下水工混凝土断裂特性 被引量：3
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作者 宁英杰 吴迪高 +1 位作者 楼树桢 徐慧颖 《混凝土》 CAS 北大核心 2024年第6期210-214,共5页
为了研究不同加载工况下水工混凝土的断裂性能,对边长分别为300 mm和450 mm的带缺口立方体水工混凝土试件展开3种加载速率(0.001 mm/s、0.01 mm/s、0.1 mm/s)的单调和峰后循环加卸载楔入劈拉试验。结果表明,随着加载速率的增加,起裂荷... 为了研究不同加载工况下水工混凝土的断裂性能,对边长分别为300 mm和450 mm的带缺口立方体水工混凝土试件展开3种加载速率(0.001 mm/s、0.01 mm/s、0.1 mm/s)的单调和峰后循环加卸载楔入劈拉试验。结果表明,随着加载速率的增加,起裂荷载、峰值荷载、起裂断裂韧度、失稳断裂韧度和断裂能均逐渐增大,临界裂缝长度逐渐减小,具有明显的应变率效应;不同加载速率下临界裂缝长度随裂缝口张开位移均表现为两阶段的变化规律。循环加卸载作用下,随着加载速率的增大试件刚度退化减弱,总耗散能减小;基于耗散能建立的水工混凝土断裂损伤演化模型能较好地反映水工混凝土的断裂损伤发展规律。 展开更多
关键词 水工混凝土 加载速率 加载工况 断裂特性 耗散能
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