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石家庄环城公路泥炭土微观结构及工程特性研究 被引量:2
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作者 周乔勇 杨广庆 +1 位作者 丁军霞 赵玉 《铁道建筑》 北大核心 2014年第11期111-114,共4页
依据石家庄环城公路(省道 S101)泥炭土地基处理工程,采用扫描电子显微镜、X 射线衍射、压汞试验等对泥炭土微观结构进行分析,得出其微观结构是由微团聚体和团粒共同构成,土颗粒多呈平直的板状或管状。泥炭土孔径一般为1~5μm,孔... 依据石家庄环城公路(省道 S101)泥炭土地基处理工程,采用扫描电子显微镜、X 射线衍射、压汞试验等对泥炭土微观结构进行分析,得出其微观结构是由微团聚体和团粒共同构成,土颗粒多呈平直的板状或管状。泥炭土孔径一般为1~5μm,孔隙呈正态分布,架空的大孔隙较多,孔径可达10~30μm。泥炭土与原状黏土主要矿物成分的不同就在于含有硅磷酸铝分子筛( AlSi2 P3 O12),它对泥炭土的结构和刚度有重要影响,是造成泥炭土具有多孔结构、压缩性高、含水量大、强度低等工程特性的直接原因。结合泥炭土的物理力学性能试验,揭示了泥炭土微观结构与工程特性之间的本质联系,对其工程应用具有参考价值。 展开更多
关键词 泥炭土 微观结构 扫描电子显微镜 X射线衍射 压汞试验 工程特性
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现代雷达技术在土木工程中的应用 被引量:6
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作者 郭峰 赵品 《现代雷达》 CSCD 北大核心 2021年第7期85-89,共5页
与传统的技术手段相比,雷达由于具有全天时、非接触、高精度且具有一定穿透力的特点,其在土木工程领域的应用越来越广泛。结合具体的工程实例,从基本的探测原理、实施步骤等方面阐述了雷达技术在地质超前预报、施工质量检测、建筑结构... 与传统的技术手段相比,雷达由于具有全天时、非接触、高精度且具有一定穿透力的特点,其在土木工程领域的应用越来越广泛。结合具体的工程实例,从基本的探测原理、实施步骤等方面阐述了雷达技术在地质超前预报、施工质量检测、建筑结构变形监测等方面的应用,并对现代雷达技术在土木工程领域的发展方向进行了简单的展望。 展开更多
关键词 雷达技术 超前地质预报 无损检测 干涉测量
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岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构——以石家庄市南障城镇边坡为例 被引量:6
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作者 刘宁 袁维 +5 位作者 高岭 白雪山 翟星 李建朋 王安礼 徐江 《科学技术与工程》 北大核心 2023年第3期941-952,共12页
在地质调查中,为了实现岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构,开发设计了基于倾斜摄影的裂隙岩体边坡三维模型重构软件。该软件通过小型无人机倾斜摄影采集数据,然后基于增量式运动结构恢复算法和深度图融合的多视点立体视觉算法(mul... 在地质调查中,为了实现岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构,开发设计了基于倾斜摄影的裂隙岩体边坡三维模型重构软件。该软件通过小型无人机倾斜摄影采集数据,然后基于增量式运动结构恢复算法和深度图融合的多视点立体视觉算法(multi-view stereo,MVS)进行三维模型重构,最后利用随机抽样一致算法(random sample consensus,RANSAC)和区域生长法对得到的结果进行岩体结构面识别,得到结构面产状等节理信息。把软件得到的三维模型和节理信息结合FLAC3D有限元软件,运用强度折减法进行稳定性分析。结果表明:采用小型无人机采集的数据完整有效;三维重构出的模型可以很好的描述出实际岩质边坡;结构面识别得到的岩质边坡节理信息误差较小;基于岩体体积节理数和结构面条件因子量化地质强度指标(geological strength index,GSI)的方法得到Hoek-Brown准则参数准确可靠。可见,利用小型无人机倾斜摄影结合开发设计的软件,可以快捷、高效和准确的实现岩质边坡节理信息数字识别及三维模型重构,对于实际工程具有一定的应用价值。 展开更多
关键词 边坡工程 摄影测量 三维模型重构 地质强度指标 强度折减法
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近接基坑工程有限土体失稳模式研究 被引量:1
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作者 张振波 李秉欣 +2 位作者 杨茜 刘志春 刘义 《岩土力学》 北大核心 2025年第1期266-277,共12页
随着城市地铁建设不断发展,基坑紧邻既有地下结构的情况日益增多,然而仍然缺乏对近接基坑工程土体失稳模式的系统研究。针对既有地铁车站近接增建基坑工程,采用数值分析方法研究近接基坑工程对称/非对称有限土体失稳模式,提出不同失稳... 随着城市地铁建设不断发展,基坑紧邻既有地下结构的情况日益增多,然而仍然缺乏对近接基坑工程土体失稳模式的系统研究。针对既有地铁车站近接增建基坑工程,采用数值分析方法研究近接基坑工程对称/非对称有限土体失稳模式,提出不同失稳模式下适用条件,分析内支撑数量、基坑深度、基坑与既有地铁车站空间位置关系等对土体稳定性及滑移面性状的影响规律。研究表明:(1)近接基坑工程非对称和对称有限土体失稳模式分别有3种和6种情况;(2)随着内支撑数量的增加,滑移体范围不断扩大,且起始位置沿围护结构不断下移,有限土体稳定性安全系数逐渐增加;(3)随着基坑深度的增加,滑移体的范围先增大后减小,有限土体稳定性安全系数逐渐减小;(4)针对近接基坑工程非对称滑移面分析,随着既有地铁车站覆土厚度的增加,滑移面在既有地铁车站侧的近接范围逐渐减少且起始位置外移。以上研究可以为既有地铁车站近接增建基坑工程的有限土体土压力的计算、基坑围护结构的设计以及既有地铁车站安全控制措施的选取提供理论依据。 展开更多
关键词 基坑工程 近接增建 有限土体 滑移面 安全系数 失稳模式
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山岭隧道建造全过程瓦斯风险评估方法:以中梁山隧道工程为例 被引量:1
5
作者 张振波 郄宝盛 +1 位作者 李献民 温嘉伟 《科学技术与工程》 北大核心 2025年第16期6933-6941,共9页
隧道施工瓦斯风险评估是保证穿越瓦斯段隧道安全建设的关键性问题之一。针对隧道建设过程中的勘察、设计与施工3个阶段,采用解释结构模型揭示了以上3个阶段瓦斯风险影响因素的层次关键,建立风险评估层次模型,明确了风险评价指标的权重... 隧道施工瓦斯风险评估是保证穿越瓦斯段隧道安全建设的关键性问题之一。针对隧道建设过程中的勘察、设计与施工3个阶段,采用解释结构模型揭示了以上3个阶段瓦斯风险影响因素的层次关键,建立风险评估层次模型,明确了风险评价指标的权重计算方法,结合资料搜集、文献整理与工程调研,基于隶属度理论提出风险评价指标赋值标准,构建了隧道建造过程瓦斯风险评估方法。并结合工程实例,验证提出方法的合理性。结果表明:勘察阶段孕险环境为前置条件,勘察扰动为诱发因素;设计阶段孕险环境为前置条件,设计因素为诱发因素;施工阶段孕险环境为前置条件,施工扰动为诱发因素,现场管理为根本原因;勘察阶段揭露了风险,设计阶段降低了风险,施工阶段保证了安全;所提出的方法与现场揭露情况一致,验证了所提方法的合理性。研究成果可以为隧道穿越瓦斯区的风险确定提供理论依据,为后续工程措施的选取提供参考。 展开更多
关键词 瓦斯风险 解释结构模型 层次模型 隶属度 风险评估
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桥梁风工程研究中的雷诺数效应研究进展
6
作者 刘庆宽 韩原 +1 位作者 孙一飞 郑云飞 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期187-200,342,共15页
桥梁风工程研究中的雷诺数效应问题是伴随着风洞试验方法产生的一个基础性问题,随着桥梁尺寸的增大其雷诺数也逐渐增大,风洞试验雷诺数和实桥梁雷诺数的差别对试验结果的影响越来越受重视。该研究阐述了雷诺数效应问题的由来,回顾了雷... 桥梁风工程研究中的雷诺数效应问题是伴随着风洞试验方法产生的一个基础性问题,随着桥梁尺寸的增大其雷诺数也逐渐增大,风洞试验雷诺数和实桥梁雷诺数的差别对试验结果的影响越来越受重视。该研究阐述了雷诺数效应问题的由来,回顾了雷诺数效应研究的发展历程,总结了针对圆形断面、矩形断面、主梁断面等不同桥梁结构断面雷诺数效应问题的研究进展,包括结构周围流场、气动力、风致振动随雷诺数的变化,指出了桥梁风工程雷诺数效应研究中尚待解决的问题,为今后该领域的研究提供参考和建议。 展开更多
关键词 桥梁结构 风工程 雷诺数效应 气动力 风致振动
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双洞单线地铁隧道下穿既有隧道工程施工扰动评价方法研究
7
作者 刘欢 张至立 +2 位作者 张振波 孙明磊 刘志春 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第9期149-157,共9页
针对下穿工程中新建地铁隧道与隧道净距有关的施工叠加扰动问题,基于层次分析模型,建立双洞单线地铁隧道(简称“新建隧道”)下穿工程施工扰动评价方法,结合隧道结构的施工力学特性,分析水平净距对隧道间的施工扰动影响规律。依托苏州地... 针对下穿工程中新建地铁隧道与隧道净距有关的施工叠加扰动问题,基于层次分析模型,建立双洞单线地铁隧道(简称“新建隧道”)下穿工程施工扰动评价方法,结合隧道结构的施工力学特性,分析水平净距对隧道间的施工扰动影响规律。依托苏州地铁3号线金东区间下穿既有地铁1号线区间隧道工程,采用数值分析方法分析新建隧道水平净距对施工力学特性的影响规律,并给出了地表沉降与水平净距、既有隧道变形与水平净距的函数拟合关系加以验证。研究表明:(1)既有双线隧道变形曲线由“V”形过渡至“W”形,水平净距超过9D(D为隧道直径)后,新建隧道变形曲线呈双“V”形;(2)当水平净距大于9D后,既有隧道穿越的上方地表变形范围趋于稳定;(3)既有隧道变形随着隧道水平净距的增加而减少,当水平净距达到9D后,其变形范围趋于稳定;(4)新建隧道后行洞施工会引起先行洞的附加变形,当水平净距大于6D后,该附加影响可忽略。(5)随着水平净距的增加,施工扰动逐渐降低并趋于稳定。净距达到3D时,施工扰动程度的变化率最大,确定了下穿既有双线隧道的新建隧道最小水平净距为3D;当新建隧道的水平净距大于7D后,既有双线隧道不存在叠加扰动。 展开更多
关键词 地铁 盾构隧道 下穿既有隧道 评价方法 水平净距 叠加影响
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基于工程类比的盾构下穿高速铁路路基 沉降预测及控制措施 被引量:7
8
作者 顾相涛 岳祖润 +3 位作者 孙铁成 胡田飞 公宝兴 林长权 《铁道建筑》 北大核心 2024年第7期12-16,共5页
以石家庄地铁4号线盾构隧道下穿京广高速铁路路基段为工程背景,通过选取具有相似地质条件和施工环境的石家庄地铁2号线K24+108处进行工程类比,对盾构施工引起的高速铁路路基沉降进行了预测,并在此基础上通过数值模拟计算了不同地层损失... 以石家庄地铁4号线盾构隧道下穿京广高速铁路路基段为工程背景,通过选取具有相似地质条件和施工环境的石家庄地铁2号线K24+108处进行工程类比,对盾构施工引起的高速铁路路基沉降进行了预测,并在此基础上通过数值模拟计算了不同地层损失率下的路基沉降,并探讨了袖阀管注浆技术的有效性。结果表明:工程类比法能够有效预测未施工的地铁4号线下穿高速铁路段的路基沉降;建议在下穿段前方60~120 m设置试验段调整掘进参数,并将地层损失率控制在0.75%以内;施工中结合信息化施工监测和盾构主动控制技术,可将路基沉降控制在5 mm以内。本研究为类似工程提供了一种快速、经济的沉降预测和控制方法,对保证高速铁路安全运营具有重要意义。 展开更多
关键词 地铁隧道 盾构下穿 工程类比法 沉降预测 现场监测 路基沉降 数值模拟 袖阀管注浆
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突发渗流作用下地铁冻结工程的温度场演化特性 被引量:2
9
作者 龚振全 臧梦晨 +3 位作者 张松 李晓星 张亚泽 黄森 《科学技术与工程》 北大核心 2024年第29期12667-12674,共8页
冻结法施工中,已成型的均匀冻结壁在突发渗流作用下会逐步演变为类稳态的偏心冻结壁,难以满足设计要求。为了掌握类稳态阶段土体冻结特性、形成原因并提出应对策略,对于突发渗流条件下的温度场进行仿真分析,从温度、温度梯度和热通量3... 冻结法施工中,已成型的均匀冻结壁在突发渗流作用下会逐步演变为类稳态的偏心冻结壁,难以满足设计要求。为了掌握类稳态阶段土体冻结特性、形成原因并提出应对策略,对于突发渗流条件下的温度场进行仿真分析,从温度、温度梯度和热通量3个方面展开系统性研究。研究结果表明:冻结壁各位置进入类稳态阶段的时间并不相同,上游进入类稳态阶段速度快于下游,界面快于主面,距离冻结区越远,进入类稳态所需时间越短。渗流发生后上下游温度梯度将呈现明显区分,下游温度梯度极值约为上游温度梯度极值的2.0~2.5倍。土体进入类稳态阶段主要原因是该区域热通量梯度基本为零,在渗流发生后,未冻土区的对流热通量和传导热通量梯度均迅速趋于稳定,因此土体快速进入类稳态阶段。为了确定类稳态阶段冻结壁形态和性能,采用多元非线性回归方法求解出了类稳态阶段的温度场和冻结锋面,解决了实际工程中突发渗流温度场求解困难的问题。 展开更多
关键词 突发渗流 类稳态阶段 热通量 回归分析 低温冷媒
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竖向荷载作用下加筋埋地管道力学与变形行为细观分析 被引量:2
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作者 王志杰 成彪 +2 位作者 杨广庆 高古顺 王贺 《西南交通大学学报》 北大核心 2025年第1期119-127,共9页
为深入研究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道的防护效果,基于室内模型试验,建立离散元仿真分析模型,从细观层面探究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道与周围土体系统的力学响应与变形行为,揭示不同管道埋深与不同筋材埋深条件下,... 为深入研究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道的防护效果,基于室内模型试验,建立离散元仿真分析模型,从细观层面探究竖向荷载作用下土工格栅加筋埋地管道与周围土体系统的力学响应与变形行为,揭示不同管道埋深与不同筋材埋深条件下,加载板荷载-沉降关系曲线、模型内部颗粒间接触力、颗粒位移与管道垂直径向变形等发展演化规律.研究结果表明:当管道埋深H较浅时(H=1.5D,D为管道模型外径),其极限承载力小于管道埋深较大的工况,虽然相同荷载作用下加载板沉降较小,但管道垂直径向变形较大;对管道上方进行土工格栅加筋后,模型系统承载力显著提高,管道垂直径向变形减小;土工格栅埋深越浅,加筋效果越显著,当土工格栅埋深从0.75B减小至0.25B时,极限承载力提高约57.2%,管道径向变形减小约27.9%.本研究从细观层面揭示了管道、土体与土工格栅之间的相互作用机理,实现土工格栅加筋防护埋地管道力学与变形行为的可视化. 展开更多
关键词 埋地管道 土工格栅 力学行为 变形特征 离散元 细观研究
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土工格栅加筋碎石复合体作用机理细观研究 被引量:2
11
作者 王志杰 王有为 +2 位作者 杨广庆 周诗广 贾旭东 《铁道学报》 北大核心 2025年第5期141-150,共10页
为从细观层面揭示土工格栅加筋碎石作用机理,在室内大型三轴试验结果基础上,建立土工格栅加筋碎石离散元数值模型,分析加筋层数、筋材竖向间距对试样抗剪强度的影响,并从细观角度揭示试样局部孔隙率、颗粒位移、力链的变化规律。研究结... 为从细观层面揭示土工格栅加筋碎石作用机理,在室内大型三轴试验结果基础上,建立土工格栅加筋碎石离散元数值模型,分析加筋层数、筋材竖向间距对试样抗剪强度的影响,并从细观角度揭示试样局部孔隙率、颗粒位移、力链的变化规律。研究结果表明:随着加筋层数的增加,试样的抗剪强度峰值随之变大;颗粒局部孔隙率随着轴向应变的增加而显著增大,由于筋材的约束,加筋区域孔隙率波动较小,合适的筋材间距能够最大程度限制加筋区域孔隙率的增长;加筋区域的颗粒侧向位移受到明显限制,随着加筋层数的增多,试样侧向变形明显降低;通过分析试样的接触力分布可以得出土工格栅能够大幅提高试样的承载力,提升加筋区域的抗变形能力。研究成果可增进对土工格栅加筋碎石作用机理的认识。 展开更多
关键词 大型三轴试验 土工格栅 细观组构 加筋机理 离散元
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高墩大跨连续刚构桥地震损伤及控制措施分析
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作者 王军文 刘彦伟 +3 位作者 张钊 李春雨 李勇 郭进 《哈尔滨工程大学学报》 北大核心 2025年第4期720-726,共7页
为了提高高墩大跨连续刚构桥的抗震性能,本文以某高墩大跨连续刚构桥为工程背景进行研究。考虑施工过程对成桥恒载内力的影响,采用增量动力分析方法,探讨地震作用下预应力钢束应力变化和动轴力对主梁与主墩损伤的影响,分析波形钢腹板代... 为了提高高墩大跨连续刚构桥的抗震性能,本文以某高墩大跨连续刚构桥为工程背景进行研究。考虑施工过程对成桥恒载内力的影响,采用增量动力分析方法,探讨地震作用下预应力钢束应力变化和动轴力对主梁与主墩损伤的影响,分析波形钢腹板代替混凝土腹板对连续刚构桥地震损伤的控制效果,并通过优化桥墩截面尺寸、对主墩局部施加预应力及双柱墩间设置横系梁来控制主墩的地震损伤。研究表明:地震作用下预应力钢束应力变化对主梁混凝土应力影响较小,考虑动轴力后主墩墩顶、墩底在地面峰值加速度分别达到0.4g、0.6g时开裂,墩顶更易损伤;波形钢腹板可提升主梁抗震能力,却降低主墩抗震性能;优化桥墩截面、对桥墩局部施加预应力、双柱墩间设置横系梁等措施均可提升主墩的抗震性能。 展开更多
关键词 连续刚构桥 增量动力分析 地震损伤 控制措施 抗震性能 峰值地面加速度
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锥形桩冻拔特性多因素影响规律及抗拔机理研究
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作者 杨志浩 程世奥 +4 位作者 岳祖润 冯怀平 赵得杰 马德良 李同海 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第7期1382-1391,共10页
为探究锥形桩冻拔特性演变特征及抗拔机理,研发锥形桩抗冻拔性能测试装置,开展单向冻结下锥形桩冻拔试验,分析桩体材质、锥角、桩周土含水率及冻融循环对锥形桩冻拔性能的影响规律,讨论锥形桩抗拔机理。表明:同等条件下,桩体冻拔位移随... 为探究锥形桩冻拔特性演变特征及抗拔机理,研发锥形桩抗冻拔性能测试装置,开展单向冻结下锥形桩冻拔试验,分析桩体材质、锥角、桩周土含水率及冻融循环对锥形桩冻拔性能的影响规律,讨论锥形桩抗拔机理。表明:同等条件下,桩体冻拔位移随锥角增大呈指数形式递减;随冻融循环次数增大,直柱桩冻拔位移增长速率呈半对数形式增长,而锥形桩变化不明显;桩体材质对锥形桩冻拔特性影响显著,且木质桩体会发生融拔现象;单向冻结过程中桩周土内部水分由底部向上迁移,初始含水率越大,水分迁移越明显,桩体冻拔位移越大,但含水率对冻拔位移影响程度弱于锥角;桩周土冻结过程中冻深增大,桩体表面切向冻胀力增大、法向冻胀力由压应力逐渐减小并转换为拉应力,当上述两个力分别大于桩土切向冻结强度和极限法向抗拉强度时,桩体发生冻拔。综合考虑抗冻拔、经济性及对冻土保护,抗冻拔锥形桩锥角宜设计为7°~9°,但仍需考虑桩深参数。 展开更多
关键词 冻土区 锥形桩 冻拔机理 锥角设计
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侧限作用下土工格栅蠕变特性及分数阶时效损伤本构模型
14
作者 靳静 陈何塘 +3 位作者 梁小勇 于远亮 杨广庆 寇凌曦 《中国铁道科学》 北大核心 2025年第4期56-67,共12页
为研究土工格栅在铁路路基工程中交通荷载作用下的变形机制和力学响应,分别开展不同侧限作用下高密度聚乙烯(HDPE)土工格栅室内蠕变试验和有限元模拟;基于损伤力学原理和BFGS算法,构建分数阶时效损伤本构模型,对模型参数取值进行敏感性... 为研究土工格栅在铁路路基工程中交通荷载作用下的变形机制和力学响应,分别开展不同侧限作用下高密度聚乙烯(HDPE)土工格栅室内蠕变试验和有限元模拟;基于损伤力学原理和BFGS算法,构建分数阶时效损伤本构模型,对模型参数取值进行敏感性分析。结果表明:土工格栅的蠕变与应力比密切相关,当侧限作用相同时,应力和应变随着应力比的提高呈现递增趋势;侧限作用可有效限制土工格栅水平方向的变形,并提高土工格栅抗蠕变能力;试验初期,应力比是影响土工格栅应变增长速率的主要因素,会导致应变迅速累积,而随着时间的推移,侧限作用起主导作用,应变最终趋于稳定;侧限作用由50 kPa增至200 kPa时,纵肋中间部分应变降幅为38.6%,纵肋相邻横肋部分应变降幅为56%,横肋几乎不发生变形;侧限作用与损伤呈负相关,土工格栅应变速率随着泊松比的增加急剧增长,随黏滞系数的增大而减小。 展开更多
关键词 路基 土工格栅 侧限作用 蠕变 分数阶本构模型 BFGS算法
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大跨度不规则五边形双钢拱肋气动特性研究
15
作者 刘小兵 张德旺 +2 位作者 丰斌 王欣 杨群 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期658-665,839,840,共10页
针对大跨度拱桥不规则截面双拱肋的气动特性问题,以国内某座大跨度拱桥跨中不规则五边形截面双钢拱肋为工程背景开展研究。首先,通过刚性节段模型测压试验,测试该拱肋在8个不同间距比和11个不同风攻角下的气动力系数和斯托罗哈数,并与... 针对大跨度拱桥不规则截面双拱肋的气动特性问题,以国内某座大跨度拱桥跨中不规则五边形截面双钢拱肋为工程背景开展研究。首先,通过刚性节段模型测压试验,测试该拱肋在8个不同间距比和11个不同风攻角下的气动力系数和斯托罗哈数,并与单拱肋的结果进行对比分析;然后,通过数值计算方法,研究风攻角α=0°条件下间距对气动特性的影响机理。结果表明:双拱肋的气动力系数存在明显的临界间距效应,当α=-5°时,临界间距比(L/B)_(cr)=2.0~2.5,其他风攻角下,(L/B)_(cr)=2.5~3.0;上游拱肋的气动力系数在L/B<(L/B)_(cr)时表现为明显的减小效应,而在L/B>(L/B)_(cr)时干扰效应不明显;下游拱肋的阻力和扭矩系数绝对值均表现为显著的减小效应,升力系数的干扰效应与风攻角密切相关;不同间距比下双拱肋的斯托罗哈数在不同程度上均小于单拱肋的斯托罗哈数。 展开更多
关键词 不规则五边形双钢拱肋 气动力系数 斯托罗哈数 风洞试验 气动干扰
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不同横肋间距的土工格栅界面特性宏细观研究
16
作者 靳静 温馨 +3 位作者 梁小勇 王迪 杨广庆 周诗广 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第4期1602-1613,共12页
土工格栅与土之间界面特性是影响加筋土结构稳定的关键因素。为研究不同横肋间距土工格栅的界面摩擦特性,对3种横肋间距(28、35、50 cm)土工格栅进行室内宏观拉拔试验和离散元细观模拟,宏观层面分析不同横肋间距下拉拔力与拉拔位移的关... 土工格栅与土之间界面特性是影响加筋土结构稳定的关键因素。为研究不同横肋间距土工格栅的界面摩擦特性,对3种横肋间距(28、35、50 cm)土工格栅进行室内宏观拉拔试验和离散元细观模拟,宏观层面分析不同横肋间距下拉拔力与拉拔位移的关系、界面摩擦特性的变化规律,细观层面上研究颗粒配位数、孔隙率、位移场,以及拉拔过程中土体内部力链的变化规律。研究结果表明:拉拔力-拉拔位移关系曲线呈非线性,随着横肋间距的减小,峰值拉拔力不断增大。在法向应力为200 kPa作用下,横肋间距由50 cm减至28 cm时,峰值拉拔力提高70%,28 cm横肋间距的土工格栅抗剪强度较强。筋土界面的黏聚力和摩擦角也随横肋间距的减小而增大。在细观层面,较小横肋间距的土工格栅砂土密实性更好,土体内部颗粒分布更均匀。同时,随着拉拔位移的增加,筋土界面配位数随之减小,使得土体发生一定的剪胀现象。随着横肋间距的减小,土体整体孔隙率下降,密实性明显提高,土工格栅对土体嵌固作用增强。在拉拔过程中土工格栅横肋附近的颗粒旋转,横肋间距较大时,土体内部难以形成贯通的剪切带。较小横肋间距的土工格栅在横肋节点附近力链分布更强。研究结果可为土工格栅加筋土结构设计与应用提供一定的参考。 展开更多
关键词 土工格栅 横肋间距 拉拔试验 离散元法 筋土界面
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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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重载铁路浅基桥墩加固施工风险分析及对策研究
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作者 陈树礼 张建功 +2 位作者 李夷豪 祁鉴全 王泽涛 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第11期100-108,共9页
为保障不中断行车情况下重载铁路浅基桥墩加固施工安全进行,以某重载铁路浅基桥墩加固施工为研究对象,提出基于灰色关联系数改进的层次分析法,构建风险评价指标体系,进而开展大轴重运输条件下重载铁路浅基桥墩加固施工风险分析,探索基... 为保障不中断行车情况下重载铁路浅基桥墩加固施工安全进行,以某重载铁路浅基桥墩加固施工为研究对象,提出基于灰色关联系数改进的层次分析法,构建风险评价指标体系,进而开展大轴重运输条件下重载铁路浅基桥墩加固施工风险分析,探索基于施工安全和铁路运营安全的保障对策。研究结果表明,重载铁路浅基桥墩加固施工主要包括基础开挖、钻孔桩施工、植筋、混凝土浇筑共4道工序。依据风险评价指标体系,总风险目标层包括技术风险、管理风险和自然环境风险3项风险因素,共19项风险事件,风险后果影响包括结构安全、经济损失、运输安全和人员安全4个方面;各风险事件权重值按(0,0.04)、[0.04,0.06]、和(0.06,1.00]3个区间,划分为较小、中等和严重3个风险等级,技术风险、管理风险和自然环境风险权重值分别为0.554、0.300、0.146,技术风险权重最大;基于风险事件的等级评价,防护桩钻孔塌孔、防护桩位置偏差、开挖速度不合理、列车超速、应急救援机制不完善、安全施工措施未落实、自然灾害共7种风险事件是施工过程中的严重风险等级;在实际加固施工过程中,基于安全施工、安全监控两方面的风险控制措施能有效降低风险发生概率,对保证施工安全和铁路运营安全具有重要作用。 展开更多
关键词 重载铁路 浅基桥墩 加固施工 层次分析法 灰色关联系数 风险分析 控制对策
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波纹板加固重载铁路涵洞动力性能分析与试验
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作者 陈树礼 崔春锴 +1 位作者 杜明康 许宏伟 《振动.测试与诊断》 北大核心 2025年第4期729-735,844,845,共9页
为研究波纹板技术在重载铁路盖板涵加固应用中的动力适应性问题,以某既有铁路涵洞重载扩能改造为背景,采用现场试验和数值模拟相结合的方法,开展大轴重重载列车条件下波纹板加固既有铁路盖板涵动力性能分析与试验研究。结果表明:采用波... 为研究波纹板技术在重载铁路盖板涵加固应用中的动力适应性问题,以某既有铁路涵洞重载扩能改造为背景,采用现场试验和数值模拟相结合的方法,开展大轴重重载列车条件下波纹板加固既有铁路盖板涵动力性能分析与试验研究。结果表明:采用波纹板加固后,盖板涵顶板受力和变形显著降低,实测动挠度和动应变最大值较加固前降低近50%,波纹板加固提高了涵洞整体刚度。列车正常运营条件下,数值模拟和现场实测结果数据吻合程度较好,各关键点动力响应曲线基本一致。列车提速及提轴列车条件下,盖板涵顶板跨中横向加速度、竖向加速度与速度、轴重基本呈线形变化规律,跨中横向振幅及竖向振幅与速度关系则不明显,加固后的盖板涵动力性能满足35.0 t轴重列车80 km/h的通行要求。 展开更多
关键词 波纹板 重载铁路 盖板涵 动力性能 现场试验 数值模拟
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基于多目标优化的铁路隧道施工机群协同配置模型
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作者 王景春 肖伯宇 +1 位作者 张振波 王屹 《铁道标准设计》 北大核心 2025年第8期116-122,132,共8页
为提高隧道机群作业效率,加快施工进度,实现项目综合效益最大化,针对隧道施工机群协同作业问题展开研究。首先,利用排队论方法分别剖析出渣机群系统、初期支护机群系统、二次衬砌机群系统机械协同作业的利用率,在此构建基于机械利用率-... 为提高隧道机群作业效率,加快施工进度,实现项目综合效益最大化,针对隧道施工机群协同作业问题展开研究。首先,利用排队论方法分别剖析出渣机群系统、初期支护机群系统、二次衬砌机群系统机械协同作业的利用率,在此构建基于机械利用率-工期-成本的多目标优化机群配置模型。其次,提出使用改进后的粒子群算法对新型配置模型进行求解计算,优化得到Pareto解集,然后采用基于信息熵确立权重的TOPSIS法从Pareto解集中选出最佳方案。最后,以某隧道为工程依托进行验证。研究结果表明:改进后的粒子群算法可以有效增强全局搜索的寻优能力;模型计算得出的最佳机械配置方案比现有方案的机械利用率提高0.153,施工工期提前41.5 d,机械设备成本减少18.49万元。通过现场实测最佳方案与现有方案的各工序耗时数据对比,得知出渣工序优化后平均每循环缩减52 min,初期支护工序优化后平均每循环缩减44 min,二次衬砌工序优化后平均每循环缩减35 min。优化方案提高了隧道施工机群作业效率,证明该配置模型及决策方法的可靠性和实用性。 展开更多
关键词 铁路隧道 施工 机群配置 排队论 多目标粒子群算法
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