筒形直眼掏槽超深系数与孔深关系研究

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作者 楼晓明 陶益 +3 位作者 曾华恒 解叶龙 胡艳 陈必港 《振动与冲击》 北大核心 2025年第17期161-169,共9页

掏槽爆破是岩巷掘进爆破的关键。针对断面爆破炮孔利用率低、进尺小等问题,基于超深爆破原理,建立超深爆破三维模型,分析爆破抛掷过程中的动阻力,利用一维方向抛掷平衡关系,推导出在极限平衡状态下超深系数与孔深的数学关系,分析超深系... 掏槽爆破是岩巷掘进爆破的关键。针对断面爆破炮孔利用率低、进尺小等问题,基于超深爆破原理,建立超深爆破三维模型,分析爆破抛掷过程中的动阻力,利用一维方向抛掷平衡关系,推导出在极限平衡状态下超深系数与孔深的数学关系,分析超深系数变化对掏槽爆破效果的影响;利用光滑粒子流体动力学-有限元法耦合模拟不同超深模型槽腔变化规律,最后通过现场试验运用超深爆破技术,对比不同超深值爆破方案与原方案爆破效果的评价指标。研究表明,随着超深系数增加,断面炮孔利用率呈现出先提高再降低的趋势,超深系数为0.11~0.15,对爆破效果提升较为明显,超深系数变大,岩石间夹制作用使破碎岩石抛掷困难,导致槽腔体积减小;实践表明:岩巷在超深系数为0.12~0.15,岩巷断面单循环进尺有100~150 mm的提升,炮孔利用率提高了4%~6%,孔深与超深的精确匹配在取得理想爆破效果的同时,还具有良好的经济效益。 展开更多

关键词 超深爆破 直眼掏槽 炮孔利用率 夹制力

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预应力RC-UHPC组合箱梁正截面抗裂性能

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作者 林上顺 暨邦冲 +3 位作者 夏樟华 杨阳 林建凡 赵锦冰 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第4期58-65,共8页

提出以抗拉强度高、耐腐蚀的超高性能混凝土(UHPC)为腹板和底板,以钢筋混凝土(RC)为顶板的预应力RC-UHPC组合箱梁,并制作1根试件开展抗弯试验。分析试件的裂缝开展规律与破坏模式;采用有限元软件对试验进行模拟,通过对比有限元计算结果... 提出以抗拉强度高、耐腐蚀的超高性能混凝土(UHPC)为腹板和底板,以钢筋混凝土(RC)为顶板的预应力RC-UHPC组合箱梁,并制作1根试件开展抗弯试验。分析试件的裂缝开展规律与破坏模式;采用有限元软件对试验进行模拟,通过对比有限元计算结果与试验数据验证有限元方法的计算精度,在此基础上建立19个有限元分析模型,分析不同参数对开裂弯矩的影响;采用相关规范及既有文献资料对预应力RC-UHPC组合箱梁的开裂弯矩与裂缝宽度进行计算。结果表明:试件加载至约33.3%极限荷载时出现第1条裂缝,之后荷载-挠度曲线逐渐趋于平缓;开裂弯矩受预应力筋张拉系数、预应力筋配筋率、UHPC抗拉强度影响较大。采用基于换算截面的开裂弯矩计算方法与DBJ 43/T 325—2017中的裂缝宽度计算方法,分别计算预应力RC-UHPC组合箱梁的开裂弯矩及裂缝宽度,计算值与试验值、有限元计算值吻合较好。 展开更多

关键词 桥梁工程 组合梁 超高性能混凝土 开裂弯矩 裂缝宽度

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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

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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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不耦合液氧膨胀破岩法孔壁压力计算方法研究

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作者 曾华恒 解叶龙 +3 位作者 胡艳 陈必港 魏勇 霍晓锋 《爆破》 北大核心 2025年第2期146-157,共12页

针对目前高压气体破岩机理研究还不够充足的现状,参考钻爆法中孔壁峰值压力的计算方法,在分析了液氧膨胀破岩法破岩的整个流程后,基于激波管理论,推导了一种不同岩石介质和不耦合系数下液氧膨胀破岩孔壁峰值压力计算模型。通过混凝土模... 针对目前高压气体破岩机理研究还不够充足的现状,参考钻爆法中孔壁峰值压力的计算方法,在分析了液氧膨胀破岩法破岩的整个流程后,基于激波管理论,推导了一种不同岩石介质和不耦合系数下液氧膨胀破岩孔壁峰值压力计算模型。通过混凝土模型实验,利用动态应变测试仪测试孔壁峰值压力,在固定膨胀管直径60 mm,在4种不同孔径(75~120 mm)的条件下,进行孔壁峰值压力测试。测试结果表明:在液氧当量与岩石介质条件一致时,仅改变不耦合系数,测得的孔壁压力到达峰值的时间随着不耦合系数的增大而增加,其线性拟合式为t=230.6k-127.85;随不耦合系数的增大,孔壁峰值压力逐渐减小,且衰减程度逐渐放缓;对比孔壁峰值压力测试结果与理论计算结果,得出二者的孔壁峰值压力随不耦合系数的衰减趋势相近,验证了理论计算的可靠性。 展开更多

关键词 液氧膨胀破岩法 径向不耦合安装 孔壁峰值压力 模型实验

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径向不耦合装药孔壁冲击压力特性 被引量：4

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作者 楼晓明 武硕 +3 位作者 姚炳金 解叶龙 胡艳 陈必港 《金属矿山》 CAS 北大核心 2024年第4期28-36,共9页

径向不耦合装药结构广泛应用于实际爆破工程中,为探究径向不耦合装药孔壁冲击压力的变化规律,基于冲击波理论,利用激波管模型对径向不耦合装药条件下孔内波系作用过程进行简化分析。研究了孔内爆炸冲击波在各介质面的冲击压力,获得了径... 径向不耦合装药结构广泛应用于实际爆破工程中,为探究径向不耦合装药孔壁冲击压力的变化规律,基于冲击波理论,利用激波管模型对径向不耦合装药条件下孔内波系作用过程进行简化分析。研究了孔内爆炸冲击波在各介质面的冲击压力,获得了径向不耦合装药条件下孔壁初始冲击压力的计算表达式,模拟了径向不耦合装药时冲击波的作用过程。研究结果表明:径向空气层的存在极大削减了爆炸冲击波压力,孔壁峰值压力在不耦合系数1~2时发生指数型衰减,在不耦合系数大于2时,其衰减速度较缓慢。冲击波作用在孔壁处时存在多个波峰,且初始峰值压力最大,后续峰值压力随时间的延长逐渐减小;随着不耦合系数的增大,初始峰值压力逐渐减小且到达峰值压力的出现时间也逐渐延后;不耦合系数越大,多波峰特性越明显,不耦合系数较小时峰值压力较大,会对围岩产生较大的破坏。为减小对围岩的破坏且满足相应的爆破要求,应充分利用不耦合系数较大时的多波峰特性,根据岩石性质选择合理的径向装药系数。 展开更多

关键词 径向不耦合装药 不耦合系数 孔壁冲击压力 数值模拟

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受火预应力混凝土箱梁桥温度场数值模拟分析 被引量：1

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作者 刘旭政 余晨曦 +3 位作者 饶文真 刘嘉奕 郑尚敏 吴刚 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期1377-1385,共9页

火灾下桥梁内部温度场随着时间与空间的变化规律是研究火灾作用下桥梁结构安全及抗火性能研究的基础。以一座实际受火预应力箱梁桥为例,采用火灾动力学软件FDS重构桥梁火灾场景,研究火灾作用下预应力箱梁表面温度分布规律。通过有限元软... 火灾下桥梁内部温度场随着时间与空间的变化规律是研究火灾作用下桥梁结构安全及抗火性能研究的基础。以一座实际受火预应力箱梁桥为例,采用火灾动力学软件FDS重构桥梁火灾场景,研究火灾作用下预应力箱梁表面温度分布规律。通过有限元软件ANSYS计算分析箱梁内部温度场,并将火灾后现场检测结果与模型计算结果进行对比分析。研究结果表明:(1)火灾作用下混凝土结构表面温度逐渐升高,高温区域集中在火源正上方的底板区域及底板边缘与腹板相交位置处,最高温度约为750℃;(2)随着火灾时间的不断增加,箱梁构件内部温度不断升高,构件温度梯度增大,底板表面最高温度为754℃,距表面20 cm深度处温度为28℃;(3)采用二次曲线拟合得出了受火箱梁距表面深度与计算温度的关系曲线,并与规范建议值进行了对比。二者温度变化趋势较为一致。但是由于温升曲线及构件尺寸的不同,其内部温度计算值与规范建议值存在一些差异;(4)现场火灾影响区域与FDS模拟箱梁底面温度场所显示的高温区域基本一致,火源上方箱梁底板、腹板位置为主要损伤区域。内部温度场的数值分析结果与现场检测推定结果基本吻合,说明采用ANSYS计算构件内部温度场具有较好的准确度。 展开更多

关键词 桥梁工程 火灾 数值模拟 FDS ANSYS 温度场

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电气化铁路钢轨消磁系统的设计及试验研究

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作者 王庆峰 张耀文 +2 位作者 张健穹 李相强 陈晓豪 《重庆理工大学学报（自然科学）》 CAS 北大核心 2024年第8期242-246,共5页

为消除钢轨的异常剩磁,考虑铁路的工作环境,基于永磁体消磁法的原理设计了针对钢轨的永磁体消磁阵列,并通过仿真和试验验证了消磁阵列的可靠性。基于消磁阵列、钢轨结构及铁路环境研制出适用于钢轨的永磁体消磁装置,并进行功能验证试验... 为消除钢轨的异常剩磁,考虑铁路的工作环境,基于永磁体消磁法的原理设计了针对钢轨的永磁体消磁阵列,并通过仿真和试验验证了消磁阵列的可靠性。基于消磁阵列、钢轨结构及铁路环境研制出适用于钢轨的永磁体消磁装置,并进行功能验证试验。试验结果表明:永磁体消磁装置可将钢轨表面磁场从100 Gs降至5 Gs以内,低于机车车感器的感应阈值36 Gs,表明消磁效果达到要求。 展开更多

关键词 消磁装置 永磁体 钢轨 剩磁 电气化铁路

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基于IPSO-SVM的动态汽车衡故障诊断方法研究 被引量：1

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作者 黄庆程 《机电工程》 CAS 北大核心 2024年第12期2310-2319,共10页

针对服役状态下,不易对轴重式动态汽车衡的灵敏度漂移等故障进行在线检测这一问题,提出了一种特征降维下结合莱维飞行改进粒子群算法优化支持向量机(IPSO-SVM)模型,以及信号特征提取与降维的动态汽车衡故障诊断方法。首先,提取了输出信... 针对服役状态下,不易对轴重式动态汽车衡的灵敏度漂移等故障进行在线检测这一问题,提出了一种特征降维下结合莱维飞行改进粒子群算法优化支持向量机(IPSO-SVM)模型,以及信号特征提取与降维的动态汽车衡故障诊断方法。首先,提取了输出信号的时域与频域特征,利用核主成分分析(KPCA),将非线性映射函数输入空间变换到高维空间,实现对特征向量的降维与筛选目的;然后,利用了莱维飞行改进粒子群优化算法(PSO)的寻优能力,并采用改进后的算法对支持向量机(SVM)进行了优化,得到了最优的参数组合,以此构建了全局最优的IPSO-SVM诊断模型;最后,采用建立的诊断模型,对不同车重、不同车速、不同轴型载荷工况下的动态汽车衡进行了故障诊断验证。研究结果表明:采用该动态汽车衡故障诊断方法,其诊断准确率可达98%,证实了引入莱维飞行后的改进粒子群算法可显著改进优化的效率和效果。相比现有诊断方法,IPSO-SVM诊断模型可有效解决PSO算法易陷入局部最优解的问题,准确率得到了较大提升,可实现对汽车衡系统动态故障工况下的全类型高精度诊断。 展开更多

关键词 质量计量仪器 故障诊断模型 莱维飞行 信号特征提取 信号特征降维 支持向量机 改进粒子群算法优化支持向量机 核主成分分析

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火灾后混凝土桥梁结构安全初步评估方法 被引量：9

9

作者 刘旭政 李任福 +1 位作者 余晨曦 郭河 《广西大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第1期62-73,共12页

针对目前火灾后桥梁结构的安全评定尚无可依据的标准和规范的现状。为了建立火灾后桥梁结构安全的初步评估方法,基于流体动力学软件FDS,研究分析不同火源面积和梁底距燃烧物高度对于梁底温度场的影响。结果表明:①不同的梁底距燃烧物高... 针对目前火灾后桥梁结构的安全评定尚无可依据的标准和规范的现状。为了建立火灾后桥梁结构安全的初步评估方法,基于流体动力学软件FDS,研究分析不同火源面积和梁底距燃烧物高度对于梁底温度场的影响。结果表明:①不同的梁底距燃烧物高度下,当火源面积超出其临界面积后,中心测点的温度与火源面积大小无关;②由于大气环境中燃烧火焰的自身构造使得梁底最高温度与桥下火源各层焰火的燃烧高度有关,因此不同火源面积下的梁底距燃烧物高度与梁底最高温度变化趋势并不统一;③受火梁底的低、中、高温度区域的面积占比可偏安全地划分为55%、30%和15%。最后,以某实际受火预应力混凝土桥梁的灾后现场检测结果与本文的评估结果进行对比,验证本文提出火灾后桥梁结构安全初步评估方法的有效性。 展开更多

关键词 桥梁工程 桥梁火灾 安全评估 火灾动力学模拟 火源燃烧物

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罕遇地震下钢管混凝土格构式高墩连续梁桥抗震简化分析方法研究 被引量：1

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作者 欧智菁 林建茂 +1 位作者 谢铭勤 王金泽 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2021年第1期132-139,124,共9页

以干海子特大桥为工程背景,运用Midas Civil有限元软件建立钢管混凝土格构式高墩连续梁桥计算模型。分别采用弹性及弹塑性法对该类梁桥进行罕遇地震下地震响应时程分析对比,发现两种不同的计算方法下其桥墩控制截面处的位移、弯矩振型... 以干海子特大桥为工程背景,运用Midas Civil有限元软件建立钢管混凝土格构式高墩连续梁桥计算模型。分别采用弹性及弹塑性法对该类梁桥进行罕遇地震下地震响应时程分析对比,发现两种不同的计算方法下其桥墩控制截面处的位移、弯矩振型曲线图较为一致;在此基础上提出了罕遇地震下该类梁桥的"等效弹性法"简化计算法,并分别从不同的地震波、设防烈度和加速度峰值对算法验证。结果表明,等效弹性法与弹塑性纤维法计算结果数值吻合良好。该研究成果可有效提高工程抗震设计计算效率,同时也为该类结构体系的抗震设计规范提供了参考依据。 展开更多

关键词 钢管混凝土 格构墩 罕遇地震 纤维模型法 等效弹性法

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基于CNN与DCGAN的结构振动监测传感器故障诊断及监测数据恢复 被引量：11

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作者 郭旭 骆勇鹏 +3 位作者 王林堃 刘景良 廖飞宇 游德泉 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期3383-3395,共13页

传感器是结构健康监测系统的关键组成部分,其在服役期间可能发生性能退化甚至故障,故障传感器采集的错误信号会影响结构状态评估结果的准确性。为此,提出基于卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)和深度卷积生成对抗网络(d... 传感器是结构健康监测系统的关键组成部分,其在服役期间可能发生性能退化甚至故障,故障传感器采集的错误信号会影响结构状态评估结果的准确性。为此,提出基于卷积神经网络(convolutional neural networks, CNN)和深度卷积生成对抗网络(deep convolutional generative adversarial networks, DCGAN)的结构加速度传感器故障自诊断及故障信号自恢复算法。以加速度时程数据为输入,建立基于CNN的传感器故障诊断模型,判断传感器故障类型和故障位置。根据传感器故障诊断结果,对数据集进行相应的处理。将故障传感器信号作为判别器的输入,利用剩余健康传感器信号潜在特征与故障传感器信号之间的相关性,训练基于DCGAN的信号恢复模型,对故障传感器信号进行恢复。采用Benchmark模型和实桥测试结果验证所提方法的可行性及可靠性,并探讨不同噪声水平对信号恢复结果的影响。研究结果表明:基于CNN传感器故障诊断模型具有较好的抗噪性能,传感器的故障诊断准确率在90%以上。恢复信号在时域、频域与真实信号匹配良好。重构误差随着信噪比的降低和故障传感器数量在总传感器数量中占比的增加而增大,但重构信号与真实信号的R~2均在0.8以上。 展开更多

关键词 结构健康监测 传感器故障 故障诊断 信号恢复 卷积神经网络 生成对抗网络

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