不同节理开度及连通率下非贯通节理岩体剪切力学特性研究

1

作者 王刚 李洪奇 刘廷方 《矿业科学学报》 北大核心 2025年第4期607-617,共11页

结合室内直剪试验和数值模拟手段,研究不同节理开度、节理连通率和法向应力下的非贯通节理岩体宏细观剪切力学行为,系统分析剪切应力-剪切位移曲线和峰值剪切强度、法向位移-剪切位移曲线、应力演化等特征。结果表明:①非贯通节理岩体... 结合室内直剪试验和数值模拟手段,研究不同节理开度、节理连通率和法向应力下的非贯通节理岩体宏细观剪切力学行为,系统分析剪切应力-剪切位移曲线和峰值剪切强度、法向位移-剪切位移曲线、应力演化等特征。结果表明:①非贯通节理岩体剪切应力-剪切位移曲线均存在明显峰值,且基本会经历压密阶段、裂纹扩展阶段、峰后破坏阶段和残余摩擦阶段,各工况下剪切曲线形态可划分为峰前上升峰后爬升型(Ⅰ型)、峰前上升峰后阶梯型(Ⅱ型)和峰前台阶峰后爬升型(Ⅲ型);②峰值剪切强度与节理开度、节理连通率呈负相关关系,与法向应力呈正相关关系,峰值法向位移与节理开度、最终法向位移与节理连通率均呈负相关关系,峰值法向位移、最终法向位移均随法向应力的增加而减少;③岩桥未贯通破坏前,节理端部及裂纹延伸处会产生应力集中现象,随着节理连通率、节理开度的增加,应力集中程度增加,岩桥贯通破坏形成剪切断面后,应力集中于断面处。 展开更多

关键词 非贯通节理 节理开度 节理连通率 直剪试验 数值模拟

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软土地层同区间不同地铁联络通道冻结施工温度场发展规律

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作者 陈军浩 连立锦 +2 位作者 庄言 李彧翰 朱浩霖 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第9期56-62,71,共8页

[目的]冻结法已广泛应用于联络通道工程建设中,其实施效果在不同地质与周边环境条件下存在一定差异,有必要进一步研究滨海软土地层中地铁联络通道冻结温度场的发展情况。[方法]以上海轨道交通15号线某区间内2条联络通道为研究背景,采用A... [目的]冻结法已广泛应用于联络通道工程建设中,其实施效果在不同地质与周边环境条件下存在一定差异,有必要进一步研究滨海软土地层中地铁联络通道冻结温度场的发展情况。[方法]以上海轨道交通15号线某区间内2条联络通道为研究背景,采用ANSYS软件建立三维有限元数值模型,基于冻结法施工过程中地层温度的变化分析冷量损失对冻结温度场发展的影响,并将数值模拟计算结果与现场实测数据进行对比验证,以分析同一地层下同区间联络通道冻结温度场的发展情况。[结果及结论]同区间2条相邻联络通道温度场发展规律相似,但由于存在盐水循环冷量损失,1号联络通道土体温度下降速度低于2号联络通道土体温度下降速度。1号联络通道冻结效率低于2号联络通道冻结效率,但2条联络通道的温度场发展差异随冻结时间的增加而逐渐减小。冻结45 d时,1号联络通道薄弱断面处四周冻结帷幕厚度均已达2.2 m,平均温度为-10.23℃。砂质粉土层冻结效果优于灰色粉土层冻结效果,砂质粉土层冻结发展速度为31.05 mm/d,灰色粉土层冻结发展速度为28.53 mm/d。 展开更多

关键词 地铁 联络通道 冻结法 温度场 冷量损失

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竖向入射地震P波激励下桩-土运动相互作用理论研究

3

作者 罗通 郑长杰 杨景泉 《地震工程与工程振动》 北大核心 2025年第5期181-192,共12页

考虑土体三维波动效应和桩-土运动相互作用,研究了竖向入射地震P波激励作用下端承单桩的地震响应问题。将竖向入射地震P波模拟为基岩处简谐纵向位移,同时考虑桩周土体纵向和径向位移,建立土体三维波动控制方程。将桩周土位移假设为自由... 考虑土体三维波动效应和桩-土运动相互作用,研究了竖向入射地震P波激励作用下端承单桩的地震响应问题。将竖向入射地震P波模拟为基岩处简谐纵向位移,同时考虑桩周土体纵向和径向位移,建立土体三维波动控制方程。将桩周土位移假设为自由场和散射场位移的叠加,推导得到地震作用下桩周土对桩的反力表达式。将桩假定为一维欧拉杆,然后将桩周土体反力表达式代入桩身控制方程,考虑桩-土连续条件及桩顶和桩底边界条件,求得了竖向入射地震P波激励下端承单桩地震响应解析解。将文中所得解与已有文献结果进行对比,验证了文中解的合理性。基于所得理论解,研究了桩-土主要参数对桩顶地震放大系数和运动响应因子、桩身位移和桩周土体地震反力以及桩周土体动力Winkler参数的影响。研究表明:地震P波作用下,桩-土体系中存在共振现象,且在土层1阶共振频率处共振最明显;桩长径比和桩-土模量比对桩顶地震放大系数和运动响应因子影响显著;桩身位移随着桩长径比减小或桩-土模量比增大而显著减小;与长桩和柔性桩相比,在地震激励作用下短桩和刚性桩受到的桩周土体地震反力更大;桩周土体动力Winkler参数受桩长径比的影响尤为突出,且随着桩长径比的增大而显著减小,而其受桩土模量比影响较小。研究成果可为桩基抗震分析和设计提供理论依据。 展开更多

关键词 桩-土运动相互作用 三维波动效应 地震响应 地震P波 端承桩

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缩管式恒阻大变形锚杆抗冲击特性及其治理岩爆潜力研究 被引量：2

4

作者 赵明珠 吴学震 +3 位作者 叶青 王刚 蒋宇静 邓涛 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期3355-3365,3377,共12页

深部岩体非线性大变形特性引发的岩爆灾害一直是岩土工程的世界性难题,严重制约了工程建设的施工进度和工程安全,加强对岩爆防治措施的深入研究刻不容缓。基于钢管挤压变形原理,提出了一种新型的缩管式恒阻大变形锚杆,该种锚杆可在容许... 深部岩体非线性大变形特性引发的岩爆灾害一直是岩土工程的世界性难题,严重制约了工程建设的施工进度和工程安全,加强对岩爆防治措施的深入研究刻不容缓。基于钢管挤压变形原理,提出了一种新型的缩管式恒阻大变形锚杆,该种锚杆可在容许较大的变形量的同时提供较高的恒阻力。在前期研究的基础上,通过落锤冲击试验探索了缩管式恒阻大变形锚杆的抗冲击性能。试验结果表明:在整个冲击过程中,缩管式恒阻大变形锚杆的工作阻力稳定在150~180 kN范围内,恒阻特性显著;缩管式恒阻大变形锚杆吸收能量大、效率高,单次可吸收冲击能量为53kJ;在冲击过程中,试件压缩率仅减小了0.54%~1.43%,变形情况较为稳定。缩管式恒阻大变形锚杆具有良好的抗冲击特能,可为地下工程建设过程中岩爆灾害的治理提供有力的技术支撑。 展开更多

关键词 缩管式恒阻大变形锚杆 抗冲击特性 岩爆 恒阻力 落锤冲击试验

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MJS工法桩在滨海地区软基加固工程中的应用 被引量：4

5

作者 姚志雄 夏华灿 +1 位作者 吴波 郑国文 《人民长江》 北大核心 2023年第10期141-149,共9页

为探究MJS(Metro Jet System)工法桩大面积施工对周边环境的影响及其安全性,基于福建省滨海地区首例MJS工法桩加固涉铁软基工程实例,通过试桩试验探讨施工工艺并全面分析桩施工对周边环境影响规律。结果表明:单桩施工对土体扰动微小,而... 为探究MJS(Metro Jet System)工法桩大面积施工对周边环境的影响及其安全性,基于福建省滨海地区首例MJS工法桩加固涉铁软基工程实例,通过试桩试验探讨施工工艺并全面分析桩施工对周边环境影响规律。结果表明:单桩施工对土体扰动微小,而多桩施工产生的累积效应不可忽略;土体深层水平位移沿土体深度总体呈“上大下小”趋势,根据桩侧不同距离土体的深度影响范围,结合工程实际将桩周边土体划分为主影响区、中影响区和微影响区;土体孔压变化率沿深度方向总体呈先增大后减小现象,深处结构性扰动较小的软土对喷浆压力较敏感;MJS试桩施工中,临近高铁桥墩台的变形基本呈无规律振荡状态,试桩施工结束后随软土结构重组,墩台变形趋于稳定,且绝对值及差异沉降均远小于规定值,不会危及墩台结构稳定性及高铁运营安全。 展开更多

关键词 MJS工法桩 深厚软基 高铁桥梁 喷浆压力 滨海地区

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游离氧化铁赋存形式对脱吸湿条件下红黏土热传导性能的影响

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作者 徐云山 肖子龙 +1 位作者 孙德安 李建平 《岩土工程学报》 北大核心 2025年第4期811-819,共9页

游离氧化铁赋存形式对红黏土热传导性能的影响尚不清楚。利用热探针法对去除游离氧化铁前后原状和压实样的热传导性能进行测试,并结合红黏土在脱、吸湿条件下微观结构特征的演化,探讨了游离氧化铁和制样方式对其热传导性能的影响机制。... 游离氧化铁赋存形式对红黏土热传导性能的影响尚不清楚。利用热探针法对去除游离氧化铁前后原状和压实样的热传导性能进行测试,并结合红黏土在脱、吸湿条件下微观结构特征的演化,探讨了游离氧化铁和制样方式对其热传导性能的影响机制。热传导性能试验结果表明,相同含水率下压实红黏土的热传导系数小于原状样,平均约小4.8%。同条件下去铁后原状样的热传导系数比未去铁试样平均高约29.3%,去除游离氧化铁后原状样的热传导系数在含水率变化曲线上呈现滞回减弱现象。微观试验结果表明,去铁后原状试样的孔隙数量明显少于未去铁试样,未去铁原状样存在少量孔径约为10μm的较大孔隙,去除游离氧化铁后原状样中较大的孔隙基本上消失。游离氧化铁对红黏土试样热传导性能的影响机制可理解为,游离氧化铁以“包膜”“桥接”和“附着”形式将土粒或团聚体集聚胶结起来,去铁后,部分较大团聚体分散为较小团聚体或土粒,充填土中较大孔隙,从而增加土颗粒间的接触与传热路径。 展开更多

关键词 红黏土 游离氧化铁 赋存形式 热传导性能 土体微观结构

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竖向入射P波激励下饱和土中管桩地震响应

7

作者 杨景泉 郑长杰 丁选明 《岩土力学》 北大核心 2025年第5期1477-1488,共12页

考虑桩周土-桩-桩芯土耦合振动,建立了竖向入射P波激励作用下饱和土中端承管桩地震响应计算模型。将土体视为饱和两相介质,管桩视为一维欧拉杆,考虑桩-土系统中波的散射效应,将桩周土和桩芯土总位移表示为散射场位移和自由场位移之和。... 考虑桩周土-桩-桩芯土耦合振动,建立了竖向入射P波激励作用下饱和土中端承管桩地震响应计算模型。将土体视为饱和两相介质,管桩视为一维欧拉杆,考虑桩-土系统中波的散射效应,将桩周土和桩芯土总位移表示为散射场位移和自由场位移之和。基于Biot动力固结理论建立散射场和自由场土体动力控制方程,推导了桩周土和桩芯土位移和地震反力表达式。将桩周土和桩芯土地震反力表达式代入管桩控制方程,结合桩-土系统的连续条件和边界条件,推导得到了饱和土中端承管桩竖向地震响应解析解。通过与现有研究进行对比,验证了所提解的正确性。通过参数分析,对比了饱和土与单相土中管桩地震响应的差异,并研究了饱和土中桩-土主要参数对桩顶地震放大因子、桩-土运动响应因子以及桩周土和桩芯土地震反力的影响。 展开更多

关键词 地震响应 管桩 饱和土 P波

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考虑取样间隔的Barton标准JRC表征公式推导研究

8

作者 王刚 陈明瑞 +5 位作者 刘廷方 王长盛 吴学震 管辉 陈慧源 管尚尚 《河南理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期152-160,共9页

目的为实现结构面粗糙度(JRC)的精确表征,本文选用粗糙度统计参数中的一阶导数均方根Z_(2)表征二维节理轮廓线粗糙度JRC2D。方法首先,使用Photoshop对10条Barton标准轮廓线分别开展修补断点、去除杂点、增强像素等图像优化工作,并将轮... 目的为实现结构面粗糙度(JRC)的精确表征,本文选用粗糙度统计参数中的一阶导数均方根Z_(2)表征二维节理轮廓线粗糙度JRC2D。方法首先,使用Photoshop对10条Barton标准轮廓线分别开展修补断点、去除杂点、增强像素等图像优化工作,并将轮廓线图像导入Matlab中,提取各轮廓线在不同取样间隔SI下的坐标数据,计算各条Barton标准JRC轮廓线在不同SI下的Z_(2)值;然后分析SI对Z_(2)的影响,基于Z_(2)随SI的增大而减小的规律,对各组数据的Z_(2)值、SI值进行指数函数拟合推导,调整拟合式参数后与JRC值进行回归拟合。结果获取了适用于SI∈[0.1 mm,2.0 mm]的JRC2D表征新公式,并引入参数JRCP对新公式的精确性进行验证,通过对比本文JRC-Z_(2)与前人JRC表征公式的计算结果,分析各条轮廓线的JRCP值变化规律。结论本文提出的考虑取样间隔的JRC-Z_(2)表征公式在其适用范围SI∈[0.1 mm,2.0 mm]内精确性更高,新公式更真实地表征了Barton标准JRC轮廓线的粗糙特性,研究成果可为准确评估结构面粗糙度提供理论参考。 展开更多

关键词 Barton标准轮廓线 结构面粗糙度 取样间隔 一阶导数均方根 指数拟合

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台阵类型对微动勘探的影响——从视S波速度剖面角度分析 被引量：1

9

作者 李传金 渐翔 +2 位作者 王强 丁浩东 郑涛 《大地测量与地球动力学》 北大核心 2025年第4期431-435,共5页

分别使用双重圆形、十字形和直线形等类型台阵观测同一条测线的10个测点,提取频散曲线,绘制视S波速度剖面图。结果表明:1)十字形台阵与双重圆形台阵的视S波速度剖面图基本一致,划分的地层分界面也基本一致,但2种台阵圈定的速度异常体位... 分别使用双重圆形、十字形和直线形等类型台阵观测同一条测线的10个测点,提取频散曲线,绘制视S波速度剖面图。结果表明:1)十字形台阵与双重圆形台阵的视S波速度剖面图基本一致,划分的地层分界面也基本一致,但2种台阵圈定的速度异常体位置有所不同;2)直线形台阵的视S波速度剖面图与双重圆形台阵的视S波速度剖面图有明显差异,且不同走向的直线形台阵获得的视S波速度剖面图有很大差异,划分的土石分界面也有明显差异。开展微动勘探时,应优先使用双重圆形台阵,视场地情况使用十字形台阵,谨慎使用直线形台阵。 展开更多

关键词 微动勘探 台阵 视S波速度剖面

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冻结水泥黏土与砂土冲击动力响应及吸能特性

10

作者 黄建华 贾敏智 李宏 《人民长江》 北大核心 2025年第7期191-197,共7页

为探究冻结水泥黏土与砂土冲击动力响应特性,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统对冻结水泥黏土和冻结水泥砂土开展了冲击荷载试验,分析了不同冻结温度和冲击气压条件下冻结水泥黏土和砂土的动应力-应变曲线、动弹性模量、动峰值应变和... 为探究冻结水泥黏土与砂土冲击动力响应特性,利用分离式霍普金森压杆(SHPB)系统对冻结水泥黏土和冻结水泥砂土开展了冲击荷载试验,分析了不同冻结温度和冲击气压条件下冻结水泥黏土和砂土的动应力-应变曲线、动弹性模量、动峰值应变和强度及其宏观破坏特征;基于能量守恒定律,通过能量衍生流动转化理论分析土体最优吸能效率值,进而从机理上分析冻结水泥黏土和砂土的动力学破坏过程。研究结果表明:冻结水泥黏土与砂土的动峰值应变与强度、能量吸收效率及其宏观损伤破坏程度随冲击气压的增加和冻结温度的降低而逐渐增大,冻结水泥黏土的峰值强度大于冻结水泥砂土,动峰值应变、能量吸收率则小于冻结水泥砂土;二者的动弹性模量均随冻结温度的降低而先增大后减小;冻结水泥黏土与砂土的最优吸能效率受温度影响显著,冻结水泥砂土的吸能效率更高。研究成果可为冻结与水泥联合加固岩土工程的设计计算提供理论基础。 展开更多

关键词 冻结水泥黏土 冻结水泥砂土 冲击动力特性 能量吸收率 SHPB试验

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滨海软土地层邻近高铁桥的深基坑支护结构力学性状及对环境的影响

11

作者 姚志雄 方佳斌 +3 位作者 蔡亦来 缪扬扬 吴波 吉磊 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第8期65-71,共7页

[目的]在高铁桥跨越的河道中进行深基坑施工,必须探明河道基坑施工对邻近高铁桥的影响并评价其安全性,故有必要开展相关研究。[方法]依托福建滨海区邻近高铁桥的软土河道深基坑工程开展SMW(型钢水泥土搅拌(桩)墙)法支护结构承载变形特... [目的]在高铁桥跨越的河道中进行深基坑施工,必须探明河道基坑施工对邻近高铁桥的影响并评价其安全性,故有必要开展相关研究。[方法]依托福建滨海区邻近高铁桥的软土河道深基坑工程开展SMW(型钢水泥土搅拌(桩)墙)法支护结构承载变形特性研究。综合考虑支护刚度优化原则、结构及环境变形控制要求,提出邻近高铁桥敏感段基坑支护方案并通过试验段实测验证其合理性。[结果及结论]SMW法桩施工对土体轻微扰动产生的地层压力使得支护水平位移沿桩身呈中部大两头小的“弓”形;随基坑开挖,支护水平位移曲线沿桩身从“弓”形逐渐过渡至“反弓”形,最大位移从桩身转移至桩顶,桩底处出现“踢脚”现象,支护变形在U型槽施作后趋于稳定。研究表明,坑周3.0H(H为基坑深度)范围为变形影响区,坑周1.7H范围为变形影响关键区,坑周3m处沉降达到最大值。邻近高铁框架桥墙体、地面沉降值均远小于规定值,验证了计算方法及方案的合理性。 展开更多

关键词 高铁桥 软土基坑工程 支护变形特性 嵌固深度 地面沉降 邻近框架桥变形

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不同固结路径下钙质砂固结排水强度性状研究 被引量：2

12

作者 陈军浩 张艳娥 +1 位作者 王刚 王恒 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期2290-2298,共9页

钙质砂是我国南海岛礁建设的主要吹填材料,岛礁建筑施工中钙质砂地基将受到不同固结路径外荷载作用,开展不同固结路径下钙质砂的固结排水强度特性研究是岛礁地基建设的迫切需求。对取自我国南海某吹填岛礁的钙质砂开展不同固结路径三轴... 钙质砂是我国南海岛礁建设的主要吹填材料,岛礁建筑施工中钙质砂地基将受到不同固结路径外荷载作用,开展不同固结路径下钙质砂的固结排水强度特性研究是岛礁地基建设的迫切需求。对取自我国南海某吹填岛礁的钙质砂开展不同固结路径三轴固结排水剪切试验,探究钙质砂的强度参数和颗粒破碎程度随固结路径的演变规律。研究结果表明:钙质砂的应变软化和剪胀特性随平均有效应力的增大、有效主应力比的增大而逐渐减弱;与等向固结工况相比,随着有效主应力比减小至0.45时,钙质砂固结排水峰值强度折减系数介于0.60~0.95之间;在常规应力范围内,当有效主应力比增大,峰值内摩擦角呈减小趋势,介于38°~53°之间。在固结阶段,颗粒破碎程度随偏应力的增大而变大,但在剪切完成后颗粒破碎程度反而最小,剪切阶段的颗粒破碎占主导地位;验证了不同固结路径下峰值内摩擦角与相对破碎率的定量关系式,计算得到的峰值内摩擦角预测值为实测值的0.8~1.2倍。固结应力路径和固结压力不同引起的颗粒破碎程度差异,是导致剪切后钙质砂固结排水强度性质差异的主要原因。 展开更多

关键词 钙质砂 应力路径 固结排水强度 颗粒破碎 内摩擦角

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高应变率荷载作用下钢筋与ECC的黏结滑移关系研究

13

作者 崔双双 孟瑶 +1 位作者 陈伟宏 孙浩 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第1期71-82,共12页

采用水泥基复合材料(engineering cementitious composite,ECC)替代混凝土可以提高结构在偶然荷载作用下的抗连续倒塌性能,但在悬链线大变形阶段钢筋与ECC间可能会出现黏结滑移破坏。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,进行了钢筋与... 采用水泥基复合材料(engineering cementitious composite,ECC)替代混凝土可以提高结构在偶然荷载作用下的抗连续倒塌性能,但在悬链线大变形阶段钢筋与ECC间可能会出现黏结滑移破坏。基于分离式霍普金森压杆(SHPB)试验装置,进行了钢筋与ECC的动态黏结滑移性能试验,分析了ECC强度等级、应变率、钢筋直径对极限黏结强度、刚度和滑移量的影响规律,获得了高应变率下钢筋与ECC的平均黏结滑移曲线,得到其黏结滑移破坏模式。并与静态黏结滑移试验进行对比,得到了动态黏结强度增强因子。进一步,通过钢筋开槽内贴应变片法,获得不同锚固位置的黏结应力及相对滑移的分布规律,提出黏结位置函数。最后,根据试验结果得到钢筋与ECC平均黏结滑移本构,进而乘以黏结位置函数得到考虑锚固位置影响的动态黏结滑移本构,为ECC结构构件设计及有限元分析提供试验依据和理论参考。 展开更多

关键词 水泥基复合材料(engineering cementitious composite ECC) 高应变率荷载 钢筋-ECC黏结滑移 分离式霍普金森压杆(SHPB)试验 位置函数 黏结滑移本构关系

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基于B样条曲线的心轨重构廓形参数影响分析

14

作者 赵卫华 曹洋 《西南交通大学学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第2期264-272,共9页

针对固定辙叉钢轨廓形不规则变化特点,基于B样条理论提出一种考虑固定辙叉钢轨断面廓形特征的参数化设计方法,并提出拟合钢轨廓形贴合度评价指标和关键控制参数对廓形贴合度影响权重指标;以60 kg/m钢轨12号固定辙叉为例,采用DOE(design ... 针对固定辙叉钢轨廓形不规则变化特点,基于B样条理论提出一种考虑固定辙叉钢轨断面廓形特征的参数化设计方法,并提出拟合钢轨廓形贴合度评价指标和关键控制参数对廓形贴合度影响权重指标;以60 kg/m钢轨12号固定辙叉为例,采用DOE(design of experiments)方法分析轨顶横坡、侧面纵坡和复合圆弧段比例系数对心轨轨头整体廓形、轨顶面廓形和侧面廓形的影响.结果表明:1)在心轨20 mm断面,轨顶横坡、侧面纵坡和复合圆弧段比例系数对心轨整体廓形变化的影响权重分别为21.08%、56.89%和22.02%,对心轨顶面廓形变化影响权重分别为8.42%、61.95%、29.63%;在心轨50 mm断面,各关键控制参数对心轨轨头整体廓形变化影响权重分别为55.9%、33.38%、10.72%;侧面纵坡对心轨20 mm和50 mm断面的侧面廓形变化影响权重分别为76.82%、66.04%.2)当心轨轨头宽度为20 mm时,侧面纵坡对各部分廓形变化影响均达到50%以上;随着心轨轨头宽度的增大,心轨轨顶横坡对整体廓形变化影响权重由21.8%增至55.9%,侧面纵坡和复合圆弧段比例系数影响权重则分别减小41.3%和51.3%. 展开更多

关键词 道岔 固定辙叉 B样条曲线 钢轨廓形 参数化设计 DOE设计

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卸压孔设置对冻结暗挖隧道冻胀卸荷影响研究 被引量：1

15

作者 黄建华 陈伟斌 严耿明 《人民长江》 北大核心 2024年第2期146-155,170,共11页

冻结法暗挖隧道施工中,冻胀常导致土体和隧道等发生大变形,给地铁隧道和周边环境以及建(构)筑物带来不利影响。以福州市滨海软土地层冻结暗挖隧道工程为例,通过对原型工程建模和非线性分析,综合实测数据及工程情况,分析冻胀变形分布规... 冻结法暗挖隧道施工中,冻胀常导致土体和隧道等发生大变形,给地铁隧道和周边环境以及建(构)筑物带来不利影响。以福州市滨海软土地层冻结暗挖隧道工程为例,通过对原型工程建模和非线性分析,综合实测数据及工程情况,分析冻胀变形分布规律和设置卸压孔前后冻结暗挖隧道的位移变化特点。研究结果表明:人工冻结加固技术结合卸压孔应用,对土体冻胀力的释放和冻胀变形的控制效果较好,与没有设置卸压孔时的地层相比,卸压孔在冻土帷幕冻结交圈形成后,为土体冻胀提供自由变形空间,降低了土体的冻胀位移和冻胀应力;冻结期末2个冻结暗挖隧道中心点纵向剖面处冻胀位移最大值由28.88 mm降至16.75 mm,冻胀应力最大值由335 kPa降至265 kPa,卸压作用效果明显。研究结果可为人工冻结暗挖隧道工程提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 冻结法 冻胀变形 卸压孔 位移场 暗挖隧道

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基于HS-Small模型临江深基坑降水变形特性分析 被引量：7

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作者 黄建华 李瑞 《水电能源科学》 北大核心 2023年第11期116-120,203,共6页

临江深基坑工程地下水随江水位变化呈现长期水位低、汛期水位高的动态特征,坑内降水导致周围地层渗流场趋于复杂,易引发围护结构破坏、坑底管涌和基坑失稳等工程事故。为此,采用基于HS-Small本构模型对深基坑工程的开挖-降水过程进行模... 临江深基坑工程地下水随江水位变化呈现长期水位低、汛期水位高的动态特征,坑内降水导致周围地层渗流场趋于复杂,易引发围护结构破坏、坑底管涌和基坑失稳等工程事故。为此,采用基于HS-Small本构模型对深基坑工程的开挖-降水过程进行模拟,分析了降水影响因素(降水深度、方式、速率和止水帷幕)对周围环境变形的敏感性及其相互之间的关系,并将分析结果与实测结果进行对比验证。结果表明,随临江深基坑土方开挖和降水进行,基坑坡顶、坑外土体和周边建筑物沉降变形逐渐增大,其中降水对基坑变形影响更明显;分次降水能有效降低周围建筑物和地表的沉降变形;降水深度建议控制在底板以下0.5~2.0 m;降水速率对周围环境沉降总量影响相对较小,但对沉降速率影响较大,当降水速率达到最优值时对基坑稳定性控制有益;止水帷幕嵌入深度超过30 m后对控制周围建筑沉降效果不明显。研究结果可为类似临江深基坑降水工程设计施工提供借鉴和参考。 展开更多

关键词 临江工程 HS-Small本构模型 开挖降水 沉降机理 软土地区

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水平动荷载作用下端承型群桩动力相互作用解析解

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作者 郑长杰 崔亦秦 +1 位作者 丁选明 栾鲁宝 《岩土工程学报》 2025年第11期2316-2324,共9页

基于土体平面应变模型,对小间距、大直径群桩计算理论进行修正,建立了单相土地基中考虑被动桩散射效应的“桩-土-桩”水平振动响应分析模型。依托该模型,通过对水平动荷载作用下的土体振动控制方程进行解耦,得到桩周土位移和水平动力复... 基于土体平面应变模型,对小间距、大直径群桩计算理论进行修正,建立了单相土地基中考虑被动桩散射效应的“桩-土-桩”水平振动响应分析模型。依托该模型,通过对水平动荷载作用下的土体振动控制方程进行解耦,得到桩周土位移和水平动力复阻抗的解析表达式,然后考虑“入射波-被动桩”、“散射波-主动桩”的相互作用,分别求解外荷载作用下的主动桩位移、入射波作用下的被动桩位移和散射波作用下的主动桩位移,并定义散射效应因子,对已有“桩-桩”动力相互作用因子进行修正。基于修正的作用因子,建立考虑被动桩散射效应的群桩水平动刚度计算矩阵,结合位移叠加原理,推导考虑散射效应的群桩水平动刚度解析表达式。最后通过算例分析表明:桩间距、桩基直径和桩周土剪切模量是散射效应的主控因素;散射效应对群桩刚度的作用效果并非一成不变,将随着振动频率的逐渐增加由承载有利向承载不利过渡;承载有利与承载不利的转折频率与桩间距、桩基直径、荷载作用方向、桩周土剪切模量等因素有关。 展开更多

关键词 群桩 散射效应 相互作用因子 动力响应 解析解

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