地铁盾构下穿既有铁路框架桥的变形与动力响应 被引量：1

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作者 汤新辉 赖咸根 +2 位作者 刘维正 卢世德 卢细兵 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第4期126-132,共7页

[目的]目前,对于下穿盾构与上部车辆-轨道结构相互影响的研究较少。为确保新建地铁盾构施工和既有线路运行安全,有必要分析地铁盾构下穿施工扰动,以及列车荷载对既有结构的变形特性及动力响应的影响规律。[方法]结合长沙地铁6号线盾构... [目的]目前,对于下穿盾构与上部车辆-轨道结构相互影响的研究较少。为确保新建地铁盾构施工和既有线路运行安全,有必要分析地铁盾构下穿施工扰动,以及列车荷载对既有结构的变形特性及动力响应的影响规律。[方法]结合长沙地铁6号线盾构隧道下穿既有京广铁路框架桥工程,建立盾构下穿铁路框架桥的开挖子模型和车辆-轨道动力耦合子模型,采用数值软件进行联合仿真,针对盾构开挖进程、注浆压力、土仓压力、地层加固、列车速度等不同工况,研究地层、框架桥、轨道结构的变形,并总结车辆-轨道动力响应变化规律。[结果及结论]盾构左线先行开挖导致的轨道最大沉降约为3.0 mm,右线开挖后最大沉降发生位置向左右线中心处偏移,最大沉降达5.4 mm,先行盾构引起的轨道沉降略大于后行开挖的沉降;车体的振动加速度和轮轨作用力随车速的提高而增大,轮轨垂向力受列车速度的影响大于轮轨横向力受列车速度的影响;振动位移、车体振动加速度、轮轨作用力及脱轨系数均随盾构开挖的不断推进逐渐增大,但增大幅度不大。与未采取措施开挖时相比,提高注浆压力、提高土仓压力和采取地层加固措施后,钢轨垂向振动位移分别减小了14.7%、11.5%、44.1%。在盾构施工过程中,应采取地层加固措施,以保证盾构顺利施工和铁路正常运营。 展开更多

关键词 地铁盾构 铁路框架桥 下穿 变形 动力响应 数值仿真

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基于数值模拟的软土路基和高边坡优化设计研究——以某地铁停车场为例

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作者 于志东 董道德 +2 位作者 蒋友宝 陈刚 黄启超 《实验技术与管理》 北大核心 2025年第6期165-173,共9页

该文依托某地铁停车场工程项目,针对其软土地基和高边坡施工过程中面临的技术难题提出了优化施工方案。文章首先分析了项目的复杂施工环境,明确了软土地基处理与高边坡施工的重难点;其次,针对软土地基,采用分层填筑、基底换填等优化措施... 该文依托某地铁停车场工程项目,针对其软土地基和高边坡施工过程中面临的技术难题提出了优化施工方案。文章首先分析了项目的复杂施工环境,明确了软土地基处理与高边坡施工的重难点;其次,针对软土地基,采用分层填筑、基底换填等优化措施,提升地基承载力和沉降控制效果;最后,在高边坡施工中,基于数值模拟对分级开挖过程的施工方案进行了优化研究。通过FLAC 3D软件对高边坡分级开挖的施工方案进行了分层数值模拟,研究边坡分级开挖施工过程变形机理与应力分布,明确了开挖深度、台阶高度及支护时机等关键参数对边坡稳定性的影响,提出使用锚杆框架梁及PCF复合防排水网垫等技术,增强边坡稳定性和防护性能。该文结合实时监测数据动态调整施工方案,有效保障了边坡的稳定性和工程质量。结果表明,通过优化地基处理工艺、分级开挖控制及复合支护技术的应用,提高了边坡的安全性和施工效率,为今后类似工程项目提供了参考。 展开更多

关键词 地铁停车场 软土路基 高边坡施工 施工方案 技术优化

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四掺法配制C60高抛自密实混凝土在矿坑修复工程中的应用 被引量：2

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作者 崔建军 何彦琪 +1 位作者 蒋震 冷政 《混凝土》 CAS 北大核心 2021年第5期92-95,共4页

在矿坑修复工程中,综合分析了多种施工方案,结果表明高位抛落免振捣法为屋盖桁架支撑钢管混凝土柱的最优施工方案;为解决施工方案带来的混凝土技术难题,研究了多尺度颗粒群对浆体流变性能的影响,发现单位体积浆体内颗粒数密度与浆体塑... 在矿坑修复工程中,综合分析了多种施工方案,结果表明高位抛落免振捣法为屋盖桁架支撑钢管混凝土柱的最优施工方案;为解决施工方案带来的混凝土技术难题,研究了多尺度颗粒群对浆体流变性能的影响,发现单位体积浆体内颗粒数密度与浆体塑性黏度呈正相关线性关系;基于此采用四掺法设计配制了具有多尺度胶凝材料颗粒群的C60高抛自密实混凝土,高抛浇筑过程中混凝土工作性能良好、稳定,工程实践效果良好。 展开更多

关键词 四掺法 自密实混凝土 高抛施工 矿坑修复 塑性黏度

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基于气象大数据的大跨桥梁温度效应预测方法 被引量：5

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作者 周云 郑佳缘 +3 位作者 郝官旺 危俊杰 李剑 朱正荣 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期164-176,共13页

为了提高结构健康监测的经济性,扩大其应用范围,提出了一种基于气象站大数据信息的大跨度桥梁结构温度场预测方法,从而实现轻量化和可持续性的桥梁温度场及温度变形计算.以某大跨钢拱桁架桥为研究对象,通过气象数据平台获取气象站大数... 为了提高结构健康监测的经济性,扩大其应用范围,提出了一种基于气象站大数据信息的大跨度桥梁结构温度场预测方法,从而实现轻量化和可持续性的桥梁温度场及温度变形计算.以某大跨钢拱桁架桥为研究对象,通过气象数据平台获取气象站大数据信息(包括天气、气温和风速信息),利用Elbadry等改进的凯尔别克辐射模型计算桥梁关键构件各表面受到的辐射强度,基于热交换传递理论计算结构热分析边界条件,结合有限元分析方法进行结构瞬态热分析,从而获得目标桥梁关键构件的时变温度场.温度场的计算结果与桥梁上实测温度在时间历程和结构竖向分布上均吻合良好,平均误差在3%以内.将计算得到的结构温度施加到桥梁结构整体有限元模型上,得到桥梁结构的温度变形,桥梁支座纵向位移的计算值与实测值吻合良好,平均误差在13 mm以内.验证了所提出的基于气象站大数据的桥梁结构温度场预测方法是可行的,利用该方法可进一步得到桥梁结构的温度变形. 展开更多

关键词 结构健康监测 温度场计算 数值模拟 大跨桥梁 气象大数据 温度变形

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基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模方法研究 被引量：10

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作者 周云 刘鹏 +3 位作者 郝官旺 朱正荣 潘恒 李剑 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期13-23,共11页

针对桥梁图纸缺乏或缺失,桥梁抗震分析中存在大量结构建模工作而其效率低下等问题,提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模技术.首先参数化桥梁有限元建模过程,再引入基于运动恢复结构和多视图立体匹配算法的倾斜摄影技... 针对桥梁图纸缺乏或缺失,桥梁抗震分析中存在大量结构建模工作而其效率低下等问题,提出了一种基于无人机倾斜摄影技术的桥梁有限元逆向建模技术.首先参数化桥梁有限元建模过程,再引入基于运动恢复结构和多视图立体匹配算法的倾斜摄影技术,结合无人机多视角序列影像构建目标桥梁三维实景模型,引入非均匀有理B样条算法提取桥梁复杂结构曲面,获取桥梁几何数据.通过大数据信息和桥梁设计规范、设计标准图集、现场实测等调查方法获取无人机无法观测得到的桥梁内部结构参数,实现通过视觉外观、大数据信息和专家先验信息重建桥梁有限元模型.对长沙市巴溪洲大桥建立三维实景模型,验证模型误差低于2%;利用大数据信息和专家先验信息获取桥梁内部参数,基于实景模型重建目标桥梁有限元模型,验证有限元模型模态频率误差低于2%,静载挠度校验系数为0.57~0.79.研究结果表明:利用无人机倾斜摄影技术逆向建立的桥梁有限元模型可靠且精度较高,在桥梁健康监测和区域抗震分析领域具有较高的科学研究和工程实用价值. 展开更多

关键词 桥梁工程 有限元模型 倾斜摄影 逆向建模 无人机

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基于卡尔曼滤波改进压缩感知算法的车辆目标跟踪 被引量：19

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作者 周云 胡锦楠 +2 位作者 赵瑜 朱正荣 郝官旺 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第1期11-21,共11页

针对传统的基于压缩感知技术的目标跟踪算法存在的跟踪漂移问题,提出了一种采用改进压缩感知算法和卡尔曼滤波方法相结合的车辆目标跟踪算法.首先,通过传统压缩感知目标跟踪算法识别出本帧目标存在概率最大的区域得到观测值;其次,利用... 针对传统的基于压缩感知技术的目标跟踪算法存在的跟踪漂移问题,提出了一种采用改进压缩感知算法和卡尔曼滤波方法相结合的车辆目标跟踪算法.首先,通过传统压缩感知目标跟踪算法识别出本帧目标存在概率最大的区域得到观测值;其次,利用卡尔曼滤波预测本帧的跟踪轨迹得到预测值,通过卡尔曼滤波增益系数对预测值与观测值进行修正,获得最终目标跟踪结果;最后,在修正后的目标区域周围进行正负样本采样以实现朴素贝叶斯分类器更新,进而实现目标跟踪轨迹的实时更新.通过实验室试验以及野外实测验证了所提方法的可行性,相较于基于压缩感知技术的目标跟踪算法,本文所提方法的跟踪结果平均误差分别降低了48%和89%,跟踪轨迹更加趋近车辆真实运动轨迹. 展开更多

关键词 压缩感知 目标检测 目标跟踪 卡尔曼滤波 朴素贝叶斯分类器

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深坑大跨屋盖重型钢桁架结构吊装施工过程监测研究 被引量：14

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作者 周云 胡锦楠 +1 位作者 朱正荣 罗先明 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2023年第4期41-51,共11页

为探究大跨度钢结构屋盖在施工过程中的荷载转换机理并保证大跨桁架结构吊装过程安全,针对某深坑大跨屋盖结构中单榀重型主桁架的吊装及安装全过程进行了结构应变监测。通过在结构关键截面位置处布设应变传感器,对施工过程中结构关键位... 为探究大跨度钢结构屋盖在施工过程中的荷载转换机理并保证大跨桁架结构吊装过程安全,针对某深坑大跨屋盖结构中单榀重型主桁架的吊装及安装全过程进行了结构应变监测。通过在结构关键截面位置处布设应变传感器,对施工过程中结构关键位置的真实应变分布情况进行分析,从而评估施工过程中结构的安全性。基于大型有限元软件ABAQUS建立精细化有限元模型,将吊装完成后结构测点处的应变响应与有限元计算得到的应变进行了对比。结果表明:结构在吊装过程中的整体应变响应水平较低,该桁架结构被吊装到位后,受焊接固定工作的影响,结构的应变发展情况较为复杂,但总体仍处于安全范围之内;安装完成后,整体结构的应变水平随外部环境气温升降呈现周期性变化规律;环状加劲板与底部混凝土间钢板受力最大,格构柱内侧中部受力偏大,格构柱外侧两端受力偏大,桁架部位受力集中在跨中范围内,两侧受力偏小,且结构内部加劲板和格构柱间底部混凝土明显降低了结构关键节点的受力。 展开更多

关键词 大跨度钢结构屋盖 重型桁架 吊装提升 施工安全 施工过程监测

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基于精细化有限元模型的混凝土框架结构动力倒塌承载力 被引量：4

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作者 周云 胡锦楠 +1 位作者 朱正荣 罗先明 《湖南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期51-61,共11页

为评估混凝土框架结构在柱子突然失效时在动力荷载作用下的承载能力,以研究团队开展的现浇(RC)和全装配式(PC1明牛腿插销节点)混凝土框架子结构中柱移除多级重复倒塌动力试验为基础,通过初级垮塌荷载工况下位移响应曲线的拟合,校核了论... 为评估混凝土框架结构在柱子突然失效时在动力荷载作用下的承载能力,以研究团队开展的现浇(RC)和全装配式(PC1明牛腿插销节点)混凝土框架子结构中柱移除多级重复倒塌动力试验为基础,通过初级垮塌荷载工况下位移响应曲线的拟合,校核了论文中用ABAQUS软件建立的框架子结构精细有限元分析模型的准确性,并利用拆除构件法对框架结构的抗连续倒塌性能进行了损伤量化评估.由于研究团队试验是多次重复垮塌试验,无法获取RC和PC1(明牛腿插销节点)试件一次倒塌所承受的荷载,对于全装配式(PC2暗牛腿插销节点)未进行动载试验,根据准确校验模型利用试算法分别预测了RC、PC1和PC2框架结构的最终破坏荷载,并对三者的破坏模式和损伤情况进行了对比分析.破坏时,RC梁柱损伤严重,梁端钢筋拉断,装配式梁端连接区混凝土被压溃,插销杆被剪断,且现浇试件的抗倒塌能力明显高于全装配试件,此外还发现,通过加强装配式结构的角钢能提高其抗倒塌承载能力. 展开更多

关键词 混凝土框架结构 连续性倒塌 有限元分析 破坏模式 动力响应

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基于贝叶斯理论的非接触式桥梁动态称重研究 被引量：5

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作者 周云 李自强 +2 位作者 胡健鑫 郝官旺 朱正荣 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2023年第1期43-54,共12页

传统桥梁动态称重系统(Bridge weigh-in-motion,BWIM)存在硬件成本高昂、安装操作危险等弊端,利用车桥耦合系统中桥梁结构动态响应数据反演车辆荷载信息的非接触式桥梁动态称重(Contactless bridge weigh-in-motion,CBWIM)正在快速发展... 传统桥梁动态称重系统(Bridge weigh-in-motion,BWIM)存在硬件成本高昂、安装操作危险等弊端,利用车桥耦合系统中桥梁结构动态响应数据反演车辆荷载信息的非接触式桥梁动态称重(Contactless bridge weigh-in-motion,CBWIM)正在快速发展。文中提出了基于贝叶斯理论的桥梁动态称重方法,已知桥梁影响线后验分布和桥梁动态响应数据,将随机生成的影响线矩阵和桥梁动态响应观测值代入文中提出的基于贝叶斯理论的桥梁动态称重模型,得到轴重参数后验样本,并进行统计分析,以轴重后验分布的最大后验估计值作为轴重的识别结果。通过数值模拟和试验验证了所提方法的有效性与可行性,研究表明:影响线后验分布范围越集中,轴重识别精度越高。车辆总重识别结果受车速影响较小,而轴重识别精度受车速影响明显。 展开更多

关键词 结构健康监测 桥梁影响线 贝叶斯理论 桥梁动态称重 车桥耦合

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地铁盾构小净距上穿既有线变形数值模拟及施工控制 被引量：5

10

作者 汤新辉 雷涛 +3 位作者 刘维正 艾国平 戴晓亚 郭建明 《城市轨道交通研究》 北大核心 2023年第9期80-88,共9页

目的:新建地铁施工时,不可避免地会对既有线路周围的地层产生扰动,使既有线路产生一定的变形,进而引发一系列病害问题。为保证既有线路的安全运营,需研究地铁盾构上穿施工引发的既有线路位移变形规律。方法:以长沙轨道交通6号线盾构小... 目的:新建地铁施工时,不可避免地会对既有线路周围的地层产生扰动,使既有线路产生一定的变形,进而引发一系列病害问题。为保证既有线路的安全运营,需研究地铁盾构上穿施工引发的既有线路位移变形规律。方法:以长沙轨道交通6号线盾构小净距上穿长沙轨道交通3号线为例,采用FLAC3D软件建立三维数值模型,分析了盾构上穿既有线路过程中,既有线路的竖向变形发展规律,以及环形加固控制措施的加固效果。结果及结论:既有地铁隧道受影响的主要区域为既有隧道和新建隧道的水平投影交叉点附近;当新建盾构隧道施工距离既有隧道左右各12.0 m范围内时,其对既有隧道的影响较大,在此范围内施工时需要着重控制既有隧道的上浮变形;建议加固环数为5环;环形加固结构不改变既有隧道的竖向位移分布规律,可将管片的最大竖向变形降至1.1 mm;加固后,既有线拱顶处的最大竖向位移仅为1.3 mm,拱腰处的最大水平位移仅为1.4 mm,各监测断面的位移值均较小;所采取的施工控制措施能够有效减少新建线上穿施工对既有线造成的施工扰动,保证施工安全。 展开更多

关键词 地铁 盾构 小净距 上穿施工

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超大直径盾构施工引发的上软下硬地层地表沉降规律 被引量：4

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作者 汤新辉 首正勇 刘建柯 《矿冶工程》 CAS CSCD 北大核心 2022年第5期34-38,43,共6页

为预测超大直径盾构施工引发的上软下硬地层地表沉降量,基于某过江隧道北线盾构段施工引起的横向地表沉降监测数据,采用线性回归拟合方法,引入最大地表沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β,修正Peck公式。结果表明,沉降槽沿横向呈近... 为预测超大直径盾构施工引发的上软下硬地层地表沉降量,基于某过江隧道北线盾构段施工引起的横向地表沉降监测数据,采用线性回归拟合方法,引入最大地表沉降修正系数α和沉降槽宽度修正系数β,修正Peck公式。结果表明,沉降槽沿横向呈近似正态分布,盾构施工引发的地表沉降超过总沉降量的60%;当α、β分别取0.4~0.8和1.2~2.4时,修正后的Peck公式比传统Peck公式精度更高;与常规盾构相比,超大直径盾构施工引起的上软下硬地层最大地表沉降相对较大、沉降槽较宽、影响范围更大。 展开更多

关键词 盾构施工 隧道施工 上软下硬地层 地表沉降:Peck公式 修正系数

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