基于粒子图像测速技术的纤维改性珊瑚泥面层龟裂模型试验研究

1

作者 方华强 丁选明 +5 位作者 张灵芝 李一夫 王红 辛义文 彭宇 李铮 《岩土力学》 北大核心 2025年第2期368-380,共13页

为了开发珊瑚泥的工程应用价值,采用粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)技术,进行了聚乙烯醇(polyvinylalcohol,简称PVA)纤维改性珊瑚泥面层模型龟裂试验研究。获得了珊瑚泥面层的位移场和速度场,从多物理场作用、能量... 为了开发珊瑚泥的工程应用价值,采用粒子图像测速(particle image velocimetry,简称PIV)技术,进行了聚乙烯醇(polyvinylalcohol,简称PVA)纤维改性珊瑚泥面层模型龟裂试验研究。获得了珊瑚泥面层的位移场和速度场,从多物理场作用、能量耗散角度揭示了珊瑚泥面层龟裂及抑裂机制。探讨了多物理场与土体水分蒸发、收缩以及龟裂之间的相互作用机制,为龟裂动力学行为提供了新视角。结果表明:(1)珊瑚泥面层表面颗粒移动轨迹在重力场的影响下呈现为顺时针涡流形式的收缩方向。珊瑚泥面层土颗粒在裂隙位置处具有极大值速率,而且随着裂隙的萌生、发育到扩展稳定,土颗粒速率会经历加速阶段,到达峰值后转变为衰减阶段。(2)珊瑚泥内部分碳酸盐矿物成分会发生化学硬化、结晶以及胶凝,PVA纤维与珊瑚泥颗粒之间以及珊瑚泥颗粒与颗粒之间产生胶结作用,提升了珊瑚泥强度。当纤维掺量为0.5%时珊瑚泥性能最优,珊瑚泥表面几乎无裂隙出现。(3)珊瑚泥龟裂存在张拉破坏、剪切破坏以及拉剪混合破坏3种形式。(4)从多场作用、能量耗散角度,揭示了珊瑚泥面层龟裂及抑裂机制,提出了对多物理场与土体蒸发、收缩以及龟裂之间的相互作用的新见解。土体龟裂过程中的水分场、位移场、速度场和应力场相互作用,共同影响土体的裂隙形成和发展。这些相互作用形成了一个复杂的系统,影响着土体的稳定性和力学行为。 展开更多

关键词 珊瑚泥面层 纤维改性 粒子图像测速技术 收缩与龟裂 多物理场 抑裂机制

在线阅读 下载PDF 职称材料

城市隧道动、静水头作用下的渗流模型试验 被引量：6

2

作者 李铮 何川 +1 位作者 杨赛舟 杨文波 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期1767-1774,共8页

依托毗邻深圳水库的深圳东部过境高速公路连接线工程,研制了以控制渗透系数为核心的围岩-支护体系新型相似材料,利用自制渗流模型试验系统,研究不同高度的动、静作用水头对水压力、排水量及渗流场的影响。试验表明:地下水位较高时,注浆... 依托毗邻深圳水库的深圳东部过境高速公路连接线工程,研制了以控制渗透系数为核心的围岩-支护体系新型相似材料,利用自制渗流模型试验系统,研究不同高度的动、静作用水头对水压力、排水量及渗流场的影响。试验表明:地下水位较高时,注浆圈内壁经历块状润湿、浸润线状态、完全湿润、拱腰以上挂满水珠、间断性水流线等过程,而随着作用水头的降低,渗流速度减慢,渗流时间大幅增加;随着静水头高度降低,各特征点水压力呈近似线性下降,且作用水头越小,相同位置二衬和注浆圈背后的水压力值更加接近,而隧道排水量测试的离散性也越小;动水头作用下,水压力随时间变化有明显的滞后性,其时间效应不利于结构稳定,而动水头下降过程中浅埋处更易受到影响,需加强隧道顶部的承载及抗渗设计,隧道排水量值随动水头下降呈减小的趋势,且降低相同水位差所需的时间越长。 展开更多

关键词 水库下游 城市隧道 渗流模型 动 静水头 水压力 排水量

在线阅读 下载PDF 职称材料

交通荷载下考虑倾斜基岩影响的单桩桩周土振动特性数值模拟 被引量：2

3

作者 杨金川 丁选明 +2 位作者 王成龙 吴岱峰 肖治微 《中南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第6期1575-1583,共9页

针对山区倾斜基岩条件下的轨道交通振动问题,开展单桩桩周土振动响应规律数值模拟研究,分析土体阻尼比、土体弹性模量、埋深、桩径以及振动频率对地表振动的影响。研究结果表明:地表振动速度峰值随着距桩体距离增加而逐渐降低,并且受倾... 针对山区倾斜基岩条件下的轨道交通振动问题,开展单桩桩周土振动响应规律数值模拟研究,分析土体阻尼比、土体弹性模量、埋深、桩径以及振动频率对地表振动的影响。研究结果表明:地表振动速度峰值随着距桩体距离增加而逐渐降低,并且受倾斜基岩的影响,沿地表不同方向振动响应有较大差异;随着土体阻尼比和弹性模量增大,地表振动速度峰值近似呈线性减小,在桩周附近,土体的辐射阻尼作用更明显,阻尼比和弹性模量对振动沿地表方向和深度方向的量纲一速度峰值(Nl,Nr和Nh)基本没有影响;地表振动速度峰值随埋深、桩径增加而减小,在距离桩体一定范围内,埋深和桩径变化对地表振动速度峰值的影响较明显,在距桩体较远处则影响较小;随着埋深和桩径增加,各深度处的土体振动速度峰值降低,达到一定深度后,埋深和桩径的影响较小,埋深越大,振动沿深度衰减越慢,而桩径对振动沿深度方向的量纲一速度峰值(Nh)影响不显著。 展开更多

关键词 单桩 振动响应 轨道交通 倾斜基岩 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

悬索桥桥塔自立状态下的抗风性能研究 被引量：5

4

作者 李佑 崔睿博 +1 位作者 郭向荣 何旭辉 《公路交通技术》 2018年第3期33-38,共6页

悬索桥桥塔作为一种高耸结构,当处于自立状态时,桥塔缺少缆索体系约束,刚度较低,桥塔风致振动问题便是设计的关键因素之一。以在建的郭家沱大桥为例,采用气弹模型风洞试验,研究了桥塔自立状态下的抗风性能。结果表明,桥塔自立状态下:1)... 悬索桥桥塔作为一种高耸结构,当处于自立状态时,桥塔缺少缆索体系约束,刚度较低,桥塔风致振动问题便是设计的关键因素之一。以在建的郭家沱大桥为例,采用气弹模型风洞试验,研究了桥塔自立状态下的抗风性能。结果表明,桥塔自立状态下:1)在均匀流场和紊流场中,均没有发生驰振现象;2)塔顶的位移响应随风偏角的增大呈非单调变化。当风偏角是0°、15°、30°时,塔顶的顺桥向位移最大;当风偏角为60°时,塔顶的横桥向位移和扭转角最大。 展开更多

关键词 悬索桥 桥塔 自立状态 风致振动 风洞试验 均匀流 紊流

在线阅读 下载PDF 职称材料

模拟岩石中裂纹扩展连接的近场动力学方法 被引量：10

5

作者 李铮 郭德平 +1 位作者 周小平 王允腾 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第12期4711-4721,共11页

脆性岩石材料在压应力作用下常出现两类裂纹:翼型张拉裂纹和次生剪切裂纹。近场动力学是一种新型的无网格数值计算方法。在近场动力学理论中,采用积分形式的控制方程代替微分形式的控制方程使得该数值算法在断裂问题上具有独特的优势。... 脆性岩石材料在压应力作用下常出现两类裂纹:翼型张拉裂纹和次生剪切裂纹。近场动力学是一种新型的无网格数值计算方法。在近场动力学理论中,采用积分形式的控制方程代替微分形式的控制方程使得该数值算法在断裂问题上具有独特的优势。将Mohr-Coulomb准则和最大主应力准则引入非普通"态"基近场动力学理论中,分别用于模拟材料常见的压剪和张拉破坏。这种扩展的非普通"态"基近场动力学可以有效地模拟脆性岩石材料在多种受力状态下的裂纹起裂、扩展和连接问题。通过5个不同的数值算例说明该数值算法在处理脆性岩石材料断裂问题的有效性和准确性。首先,通过模拟含圆孔的弹性板拉伸数值试验说明该数值算法的有效性和准确性。其次,数值模拟了简单三点弯曲试验以及不使用其他外部准则条件下动荷载作用下裂纹的分叉试验,所得结果与其他试验结果或数值结果相吻合,从而验证了该理论的有效性。然后,模拟了包含斜裂纹的巴西圆盘试验,裂纹扩展路径和计算所得的断裂韧度同样吻合于试验结果。最后,模拟了单轴压缩状态下,预制裂纹试样的裂纹扩展和连接问题。将该数值算法与试验结果对比表明,所提出的数值方法可以模拟和预测岩石类材料的张拉和压剪裂纹的起裂、扩展和连接行为。 展开更多

关键词 岩石 近场动力学 裂纹扩展 裂纹连接 裂纹分叉

在线阅读 下载PDF 职称材料

涪陵乌江大桥复线桥船撞风险研究 被引量：8

6

作者 曹佰杨 李嵩林 《公路交通技术》 2016年第2期51-56,共6页

对拟建涪陵乌江大桥复线桥进行船撞风险研究。根据该桥桥址处的水流速度,典型水位,通航船舶密度、航速,通航净空尺度,航迹线以及桥梁的极限抗船撞能力等,采用三概率积分法,确定该桥拱圈碰撞频率和倒塌频率。另外,依据行业风险水平和风... 对拟建涪陵乌江大桥复线桥进行船撞风险研究。根据该桥桥址处的水流速度,典型水位,通航船舶密度、航速,通航净空尺度,航迹线以及桥梁的极限抗船撞能力等,采用三概率积分法,确定该桥拱圈碰撞频率和倒塌频率。另外,依据行业风险水平和风险评价矩阵,并结合三概率积分法计算结果来确定该桥船撞风险等级。 展开更多

关键词 船撞 航迹线 三概率积分 倒塌频率 风险等级

在线阅读 下载PDF 职称材料

压电薄膜动态称重系统温度补偿系数研究 被引量：2

7

作者 李佑 宋文学 唐浩 《公路交通技术》 2018年第4期79-82,共4页

为了研究温度对压电薄膜动态称重精度的影响,采用最小二乘线性拟合方法,在2种温度下对系统进行标定,并计算得出所有温度梯度下的温度补偿系数,解决了已有技术资料给出的温度补偿系数计算公式在实际应用中效果欠佳的问题。试验平台测试... 为了研究温度对压电薄膜动态称重精度的影响,采用最小二乘线性拟合方法,在2种温度下对系统进行标定,并计算得出所有温度梯度下的温度补偿系数,解决了已有技术资料给出的温度补偿系数计算公式在实际应用中效果欠佳的问题。试验平台测试结果与工程实际测试结果都验证了该方法可靠、有效。该方法在工程应用中不仅减少了试验时间、降低了试验费用,而且能够获得较高的称重精度。 展开更多

关键词 桥梁安全 温度补偿系数 最小二乘 动态称重

在线阅读 下载PDF 职称材料

整体桁架节点腹杆及高强度螺栓连接受力特性分析 被引量：3

8

作者 蔡汝一 安永日 田楚灵 《公路交通技术》 2017年第3期32-36,共5页

整体式桁架节点与腹杆的连接方式有插入式和对接式。插入式连接方式相对于对接式连接方式而言其制造相对简单,但存在安装过程中摩擦面易损伤、需加大节点板大小、螺栓排列数多等缺点。两者腹杆和节点之间传力途径的最大区别为,插入式只... 整体式桁架节点与腹杆的连接方式有插入式和对接式。插入式连接方式相对于对接式连接方式而言其制造相对简单,但存在安装过程中摩擦面易损伤、需加大节点板大小、螺栓排列数多等缺点。两者腹杆和节点之间传力途径的最大区别为,插入式只有2个侧向摩擦面,而对接式有4个摩擦面,在目前公铁两用或公轨两用桥梁中2种方式均有使用。随着桥梁技术的发展,桥梁跨径变大、荷载承载能力要求更高,致使杆件断面尺寸也变大,从而需要布置更多螺栓。而当螺栓数量增加后,是按2个面布置还是4个面布置,对节点整体设计影响较大。以重庆曾家岩嘉陵江大桥典型节点为研究对象,分析对比2种不同连接方式的螺栓布置方法,分析结果可供同类桥梁桁架节点设计参考。 展开更多

关键词 整体节点 高强度螺栓 插入式连接 对接式连接

在线阅读 下载PDF 职称材料

车辆对倒梯形钢桁梁桥风荷载影响的风洞试验研究

9

作者 曾志凯 邹云峰 +1 位作者 何旭辉 郭向荣 《公路交通技术》 2017年第4期55-61,共7页

车辆与桥梁间显著的气动干扰随着大跨桥梁的建设和高速铁路的发展已成为人们关注的焦点,但现有研究大多以汽车或流线型高速列车和钝体简支梁为研究对象,且关注的重点往往是桥上列车的平均风荷载或列车对主梁平均三分力系数的影响。以大... 车辆与桥梁间显著的气动干扰随着大跨桥梁的建设和高速铁路的发展已成为人们关注的焦点,但现有研究大多以汽车或流线型高速列车和钝体简支梁为研究对象,且关注的重点往往是桥上列车的平均风荷载或列车对主梁平均三分力系数的影响。以大跨铁路常用的倒梯形钢桁梁桥为背景,对不同风攻角、车桥组合方式下车-桥系统的整体气动力进行测试,将车桥组合时桥梁受到的整体平均和脉动风荷载与单独成桥状态时的风荷载进行对比,分析横风下车-桥间气动干扰对车-桥系统所受总体气动力的影响规律,研究成果可为类似工程的风荷载取值提供参考。 展开更多

关键词 车辆 倒梯形 钢桁梁 风荷载 车-桥系统 风洞试验

在线阅读 下载PDF 职称材料

旋挖成孔施工技术在高强度岩石地基大直径钻孔灌注桩中的应用 被引量：4

10

作者 李宏伟 《科技创新与应用》 2014年第33期230-230,共1页

在高强度岩石地基桥梁大直径钻孔灌注桩桩基施工中,推广应用先进的旋挖成孔施工工艺具有较为显著的施工效益。文章主要阐述了包括旋挖钻机的技术性能及特点,以及在高强度岩石地基旋挖钻机成孔施工中出现的相应问题的分析总结,并对旋挖... 在高强度岩石地基桥梁大直径钻孔灌注桩桩基施工中,推广应用先进的旋挖成孔施工工艺具有较为显著的施工效益。文章主要阐述了包括旋挖钻机的技术性能及特点,以及在高强度岩石地基旋挖钻机成孔施工中出现的相应问题的分析总结,并对旋挖钻机在类似地层施工时出现的问题提出了相应的应对措施。 展开更多

关键词 岩石地基 大直径钻孔灌注桩 旋挖成孔 存在问题 应对措施

在线阅读 下载PDF 职称材料

灌浆技术在桥梁隧道标准化施工中的应用研究 被引量：4

11

作者 肖治微 《中国标准化》 2017年第2X期204-,共1页

在桥梁隧道施工中应用灌浆法能够从根本上保证其建设地基的稳固性,提高桥梁隧道工程的质量.本文就此展开讨论研究,为桥梁隧道实际施工操作提供相应理论支持.

关键词 灌浆技术 桥梁隧道 标准化施工 应用研究

在线阅读 下载PDF 职称材料

连霍高速公路(G30)乌鲁木齐至奎屯段改扩建项目设计重点和难点分析 被引量：7

12

作者 曾志凯 《公路交通技术》 2017年第3期1-6,共6页

连霍高速公路(G30)乌鲁木齐至奎屯段改扩建项目采用"边施工,边通车"的改扩建方案。该改扩建方案在新疆公路建设史上前所未有,其设计难点和重点集中在以下3方面:1)对既有道路现状的评价;2)新老路基、路面及桥梁拼接;3)施工期... 连霍高速公路(G30)乌鲁木齐至奎屯段改扩建项目采用"边施工,边通车"的改扩建方案。该改扩建方案在新疆公路建设史上前所未有,其设计难点和重点集中在以下3方面:1)对既有道路现状的评价;2)新老路基、路面及桥梁拼接;3)施工期间交通组织。针对以上重点和难点进行专题分析,其成果将为今后高速公路的改扩建项目积累经验。 展开更多

关键词 乌奎高速公路 拼接 检测 重点和难点

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Newmark隐式时间积分方案的裂纹动态扩展的数值计算方法 被引量：1

13

作者 郭德平 李铮 +2 位作者 彭森林 曾志凯 吴岱峰 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第6期689-697,共9页

扩展有限单元法(XFEM)是基于单位分解的思想,在常规有限元的位移模式中加入能够反映裂纹面不连续性的跳跃函数和裂纹尖端的渐近位移场函数,避免了常规有限单元法计算断裂问题时需要对裂纹尖端重新划分网格的不便以及繁重的计算量,并且... 扩展有限单元法(XFEM)是基于单位分解的思想,在常规有限元的位移模式中加入能够反映裂纹面不连续性的跳跃函数和裂纹尖端的渐近位移场函数,避免了常规有限单元法计算断裂问题时需要对裂纹尖端重新划分网格的不便以及繁重的计算量,并且裂纹的扩展独立于网格.标准有限元在处理时间积分时,在裂纹不断扩展的过程中整体刚度矩阵的自由度也会不断地增大,从而导致迭代计算无法进行.本文基于扩展有限单元法模拟动态裂纹扩展的方法,提出了新的Newmark隐式时间积分方案.此方法将所有节点都富集Heaviside函数和裂纹尖端的渐近位移场函数,即每个节点都有12个自由度,从而使得总体刚度矩阵式保持一致,避免迭代计算无法进行.同时,提出了一种稀疏矩阵技术来解决矩阵所占内存大和计算时间长的问题. 展开更多

关键词 扩展有限元 动态裂纹 Newmark隐式时间积分 稀疏矩阵技术

在线阅读 下载PDF 职称材料

市政工程管理中的分包项目风险评估及对策分析 被引量：5

14

作者 刘冒佚 肖治微 《工程技术研究》 2019年第17期139-140,共2页

近些年来我国的国家经济水平和国民经济水平都呈现了高速发展的趋势,相应的建筑行业和基础设施也开始逐渐提升,人们越来越重视市政工程的建设。不同于常见的建设项目,市政工程项目通常都具有极为复杂广泛的项目范围,同时还要面对较长的... 近些年来我国的国家经济水平和国民经济水平都呈现了高速发展的趋势,相应的建筑行业和基础设施也开始逐渐提升,人们越来越重视市政工程的建设。不同于常见的建设项目,市政工程项目通常都具有极为复杂广泛的项目范围,同时还要面对较长的施工周期,基于此,不少市政工程都采用了分包的形式转移施工任务。工程项目的分包虽然可以降低施工压力,但也给市政项目带来了一定的风险,如何对这些风险进行评估和应对是相关部门急需解决的问题。文章主要对市政项目进行分包时可能出现的风险进行了分析,并根据实际情况提出了有效的措施,希望能为市政项目质量的提升有所帮助。 展开更多

关键词 市政工程管理 分包项目 风险评估 问题 对策

在线阅读 下载PDF 职称材料

特大断面铁路隧道施工人工和机械消耗量分析 被引量：2

15

作者 井纪均 许龙飞 《铁路工程技术与经济》 2018年第4期33-37,共5页

特大断面铁路隧道施工,工料机的投入和施工组织的难度远大于单线隧道施工。此文以成渝客运专线新中梁山隧道3处特大断面结构段为例,阐述可采用的施工组织方案,以及人工和机械的配备,统计和分析所消耗的工日及机械台班数量。并与单线隧... 特大断面铁路隧道施工,工料机的投入和施工组织的难度远大于单线隧道施工。此文以成渝客运专线新中梁山隧道3处特大断面结构段为例,阐述可采用的施工组织方案,以及人工和机械的配备,统计和分析所消耗的工日及机械台班数量。并与单线隧道施工所消耗的工日和机械台班数量进行对比,对比结果表明,特大断面隧道采用特殊工法施工,比单线隧道采用台阶法施工的工效降低,增加了施工成本。 展开更多

关键词 铁路隧道 特大断面 施工 工日和机械消耗量 分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

中梁山隧道施工水环境监测研究 被引量：2

16

作者 曾志凯 《工程技术研究》 2017年第10期182-183,共2页

在中梁山上隧道施工水环境监测中,由于岩溶的影响以及地表水和地下水的复杂联系,隧道工程经常会引起地表水环境破坏的情况,这就需要施工中尽量降低这种风险。文章主要就施工期间水环境的检测以及隧道防排水进行了分析。

关键词 中梁山 隧道施工 环境监测

在线阅读 下载PDF 职称材料

富水隧道衬砌结构安全分级评价及系统开发 被引量：1

17

作者 龙茜 蔡爽 李铮 《工程技术研究》 2023年第3期47-49,共3页

随着隧道工程迅速发展,衬砌结构安全评价逐渐成为行业的重点和难点问题。基于此,文章考虑水环境对衬砌结构安全的影响,建立了适用于富水隧道的衬砌结构安全评价指标,并基于这一安全指标评价体系及相应的评价标准,结合两种不同的评价算... 随着隧道工程迅速发展,衬砌结构安全评价逐渐成为行业的重点和难点问题。基于此,文章考虑水环境对衬砌结构安全的影响,建立了适用于富水隧道的衬砌结构安全评价指标,并基于这一安全指标评价体系及相应的评价标准,结合两种不同的评价算法——系统可靠度理论和指标权重法进行系统开发,最后以此为基础对西南地区某隧道工程进行结构安全等级评价。 展开更多

关键词 富水隧道 衬砌结构 系统开发 安全等级评价

在线阅读 下载PDF 职称材料

破碎围岩隧道抗震设计分析

18

作者 李佑 江星宏 《公路交通技术》 2018年第5期82-86,共5页

依托重庆市地质条件复杂的金凤隧道,在总结分析隧道围岩节理发育特征、隧道施工区内的水文地质条件以及场地地震效应的基础上,采用静力法对隧道浅埋段、富水破碎围岩段进行抗震计算分析。计算过程中,地震作用与结构重力、土体压力组合,... 依托重庆市地质条件复杂的金凤隧道,在总结分析隧道围岩节理发育特征、隧道施工区内的水文地质条件以及场地地震效应的基础上,采用静力法对隧道浅埋段、富水破碎围岩段进行抗震计算分析。计算过程中,地震作用与结构重力、土体压力组合,通过有限元软件求得地震条件下结构轴力和弯矩分布情况,结合规范安全系数与裂缝宽度求取算法与控制标准,验算了结构承载力与稳定性。结果表明,Ⅶ度地震烈度条件下,金凤隧道土建结构能够满足安全系数及裂缝宽度控制要求,该计算方法与成果可供类似工程抗震分析参考。 展开更多

关键词 隧道 破碎围岩 抗震设计 隧道施工

在线阅读 下载PDF 职称材料

两江大桥爬模系统的特点及在工程中的应用

19

作者 敬阳 《门窗》 2014年第4期101-102,共2页

重庆两江大桥包括东水门长江大桥和千厮门嘉陵江大桥,两座桥的外形十分相似,均为跨江的公轨两用单索面斜拉桥。之所以设计为单索面,主要是为了不遮挡城市景色,让城市的山水风貌更好地呈现。拉索也可以单独更换,不会影响交通。东水门大... 重庆两江大桥包括东水门长江大桥和千厮门嘉陵江大桥,两座桥的外形十分相似,均为跨江的公轨两用单索面斜拉桥。之所以设计为单索面,主要是为了不遮挡城市景色,让城市的山水风貌更好地呈现。拉索也可以单独更换,不会影响交通。东水门大桥和千厮门大桥不同之处,仅在于桥塔的数量。由于东水门大桥主跨跨度为430米,因此设计为"双桥塔";千厮门嘉陵江大桥主跨跨度为344米,设计为"单桥塔"。与其他跨江斜拉大桥不同,"两江大桥"的天梭形桥塔呈流线型,非常柔美。本文主要介绍爬模系统的主要结构体系、功能和工作原理及在两江大桥中的运用。 展开更多

关键词 两江大桥爬模系统工程应用

在线阅读 下载PDF 职称材料