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基于稳定排水量等效原则预测衬砌外水压力折减系数方法 被引量:1
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作者 高鑫 冯世杰 张廉卿 《城市轨道交通研究》 北大核心 2025年第3期270-275,共6页
[目的]通过建立符合真实排水系统的渗流分析数值模型,并引入二次衬砌“虚拟渗透系数”概念,旨在深入探究数值方法与理论公式之间的关联性,以期充分发挥理论公式在外水压力预测中的快捷实用优势。[方法]基于水下隧道稳定排水量等效的原则... [目的]通过建立符合真实排水系统的渗流分析数值模型,并引入二次衬砌“虚拟渗透系数”概念,旨在深入探究数值方法与理论公式之间的关联性,以期充分发挥理论公式在外水压力预测中的快捷实用优势。[方法]基于水下隧道稳定排水量等效的原则,研究引入了二次衬砌“虚拟渗透系数”的概念,并以此为基础,选取环向排水盲管布置间距、土工布厚度及其渗透系数作为主要研究因素,通过调整这些因素,建立了多个符合真实排水系统的渗流分析数值模型。[结果及结论]真实作用在二次衬砌上的外水压力展现出显著的空间分布特征:在纵向上,外水压力的变化呈现出与环向排水盲管布置间距相匹配的周期性起伏规律;在环向上,距离纵向排水盲管越近的位置,其外水压力越小,且最大环向水压力呈现出拱顶最大、仰拱次之、边墙最小的分布特征。利用理论公式计算得到的外水压力折减系数普遍小于数值方法的结果,且排水设计参数的排水能力越强,2种计算结果的差别越小。同时,折减系数始终呈现出拱顶、仰拱、边墙依次减小的分布特征。当理论公式直接用于工程定量设计时,需考虑引入一个大于1的综合修正系数以确保工程安全。综合修正系数的取值需结合具体工程部位,以边墙为界进行分区,其上结构宜取1.48~1.97,其下结构宜取1.21~1.39。 展开更多
关键词 地铁隧道 衬砌水压力 虚拟渗透系数 稳定排水量 理论公式 数值方法
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考虑桩土相互作用的高墩大跨黄河引水渡槽稳定性计算方法研究 被引量:1
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作者 赵菲 张基强 +1 位作者 王栋 赵林 《中国农村水利水电》 北大核心 2025年第4期65-70,83,共7页
山西忻州地区山高谷深、沟壑纵横,黄河引水渡槽为适应地形条件在桥头段采用高墩大跨形式,其稳定问题备受关注。目前大部分学者对渡槽进行稳定性分析时采用墩底固结边界条件,片面夸大了土体对桩体的约束作用。针对上述问题本文依托桥头... 山西忻州地区山高谷深、沟壑纵横,黄河引水渡槽为适应地形条件在桥头段采用高墩大跨形式,其稳定问题备受关注。目前大部分学者对渡槽进行稳定性分析时采用墩底固结边界条件,片面夸大了土体对桩体的约束作用。针对上述问题本文依托桥头渡槽工程,通过三弹簧边界条件模拟桩土间相互作用,推导了最大悬臂状态及成槽状态的高墩稳定临界荷载计算公式。最后通过数值模拟对计算公式进行校核,验证了公式的正确性,为黄河引水渡槽的灾变防控提供了理论依据。 展开更多
关键词 渡槽 稳定性 最大悬臂状态 边界条件 桩土相互作用
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T形钢制耗能铰阻尼器抗震性能及力学模型研究
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作者 徐秀凤 孔子昂 +2 位作者 孙伟 于征 范晓鹏 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2024年第4期136-147,共12页
为了提高装配式框架结构的抗震性能,提出了不同类型的钢制耗能铰阻尼器,即将预制梁、柱用钢制铰进行连接,在铰的上、下或两侧安装软钢耗能元件。对几种耗能铰阻尼器的构造形式、抗震性能进行总结,选取一种构造简单、抗震性能较好的T形... 为了提高装配式框架结构的抗震性能,提出了不同类型的钢制耗能铰阻尼器,即将预制梁、柱用钢制铰进行连接,在铰的上、下或两侧安装软钢耗能元件。对几种耗能铰阻尼器的构造形式、抗震性能进行总结,选取一种构造简单、抗震性能较好的T形耗能铰阻尼器进行抗震性能和力学模型研究。采用ABAQUS软件对T形耗能铰阻尼器的试验进行数值模拟,在此基础上建立了24个有限元模型对T形耗能元件的翼缘削弱程度和T形截面尺寸进行参数分析,并对不同影响因素进行量化得到耗能铰阻尼器的骨架曲线计算公式,最后,对公式的正确性进行了验证。结果表明,该T形耗能铰阻尼器具有良好的承载力、延性和耗能能力,所提出的骨架曲线准确率较高,可为该类阻尼器的设计提供参考。 展开更多
关键词 抗震性能 T形耗能铰阻尼器 力学模型 参数分析 骨架曲线
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地铁隧道穿越厚碎裂岩层的支护优化分析 被引量:3
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作者 王璐 许霞 李红英 《城市轨道交通研究》 北大核心 2019年第3期132-136,共5页
青岛地铁3号线汇泉广场站—中山公园站区间穿越厚碎裂岩层地质,其岩体节理裂隙较为发育,导致围岩自稳能力较差,以及施工风险较大。结合现场地质条件和施工环境,提出了4种隧道支护结构加固方案;通过数值模拟分析了各加固方案的地表沉降... 青岛地铁3号线汇泉广场站—中山公园站区间穿越厚碎裂岩层地质,其岩体节理裂隙较为发育,导致围岩自稳能力较差,以及施工风险较大。结合现场地质条件和施工环境,提出了4种隧道支护结构加固方案;通过数值模拟分析了各加固方案的地表沉降、初期支护结构主应力及围岩塑性区发展情况;基于灰色关联定量分析了各加固方案对5项评价指标的综合支护效果。结果表明:全断面WSS超前帷幕注浆对地层沉降和围岩塑性区发展控制效果最好,超前小导管支护对抑制围岩塑性区发展较明显;碎裂岩层隧道的综合加固效果为:全断面WSS超前帷幕注浆>超前小导管支护>增大拱顶锚杆长度、增设拱肩及拱脚锚杆>提高初期支护刚度。 展开更多
关键词 地铁 隧道 厚碎裂岩层 支护优化 数值模拟 灰色关联分析 综合支护效果
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大流量工况下离心泵非定常空化流动特性分析 被引量:16
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作者 于群 章宇 +2 位作者 王阳 王涛 张伟华 《机电工程》 CAS 北大核心 2022年第7期935-941,共7页
为了研究在大流量工况下离心泵的空化现象,以及该工况下的空化与压力脉动关系,通过实验测试,在蜗壳内建立监测点进行数值分析,研究了大流量工况下,不同空化阶段离心泵的压力脉动情况,并且对离心泵的非定常空化流动特性进行了分析。首先... 为了研究在大流量工况下离心泵的空化现象,以及该工况下的空化与压力脉动关系,通过实验测试,在蜗壳内建立监测点进行数值分析,研究了大流量工况下,不同空化阶段离心泵的压力脉动情况,并且对离心泵的非定常空化流动特性进行了分析。首先,通过搭建离心泵闭式管路实验台,对离心泵外特性及不同程度空化情况进行了测试;然后,应用RNG k-ε湍流模型和全空化模型,对一台单级单吸悬臂式离心泵进行了数值计算,得到了空化流场和蜗壳上监测点P1~P5的压力脉动时域和频域特征;最后,基于数值计算结果,分别对叶轮内不同空化状态下,蒸汽体积分数、中间截面速度矢量分布以及监测点的压力脉动进行了分析。研究结果表明:随着空化的加剧,叶片吸力面的空泡区域不断扩大,对流道进口的堵塞作用逐渐增强,而蜗壳上各压力脉动监测点的主频也随之发生显著变化;因此,对泵蜗壳上压力脉动的监测和分析可为空化现象的判断提供参考。 展开更多
关键词 离心泵 空化程度 空化阶段 空化流动特性 湍流模型 全空化模型 压力脉动 动静干涉
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预应力加固砌体结构有限元模拟研究 被引量:1
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作者 徐秀凤 孔子昂 +2 位作者 孙伟 杜秀丽 王璐 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2020年第2期127-133,161,共8页
由于整体式建模方法不能模拟砌块和砂浆之间的摩擦作用,导致模拟得到的滞回曲线在耗能上与试验结果相差较大。为解决这一问题,采用MSC.Marc有限元软件对某预应力加固二层砌体结构进行整体式建模时,在砌体结构的分层壳单元中增加一层强... 由于整体式建模方法不能模拟砌块和砂浆之间的摩擦作用,导致模拟得到的滞回曲线在耗能上与试验结果相差较大。为解决这一问题,采用MSC.Marc有限元软件对某预应力加固二层砌体结构进行整体式建模时,在砌体结构的分层壳单元中增加一层强度极低的类似软钢的材料,结果表明,增加的软钢材料可以在几乎不提高结构承载力的前提下增加耗能能力,使模拟得到的滞回曲线与试验结果吻合良好。在此基础上,对结构进行改变预应力值的参数分析,结果表明,预应力筋对墙体施加0.13MPa的压应力时可将结构的整体抗震承载力提高6%,且结构的抗震性能随着预应力值的提高而增加。 展开更多
关键词 滞回耗能 砌体结构 预应力 分层壳 软钢材料
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某超限框架剪力墙结构抗震性能分析 被引量:4
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作者 徐秀凤 孔子昂 +1 位作者 任传尧 周强 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2021年第1期12-18,共7页
采用Midas Building软件对一超限框架剪力墙结构进行性能化设计,考察了结构在小震、中震、大震下的抗震性能,从模型正确性验证、地震动的合理选择、地震动结果分析、构件损伤过程分析,以及楼板应力分析等方面,对设计过程以及采取的加强... 采用Midas Building软件对一超限框架剪力墙结构进行性能化设计,考察了结构在小震、中震、大震下的抗震性能,从模型正确性验证、地震动的合理选择、地震动结果分析、构件损伤过程分析,以及楼板应力分析等方面,对设计过程以及采取的加强措施进行了详细的介绍。从分析结果可知,作为结构的第一道防线,底部加强区的剪力墙结构损伤最为严重,框架柱作为第二道防线损伤则相对较轻,使得结构留有安全储备;大悬挑部位的支撑在竖向地震作用下仍未屈服;在地震作用下,框架梁总是先于框架柱发生开裂和屈服;框架梁首层屈服比例最高,顶层最低,框架柱则在6层和7层的屈服比例最高;楼板薄弱连接处对结构产生不利影响,应采取措施加强楼板、梁及竖向构件的尺寸及配筋。 展开更多
关键词 性能化设计 超限框架剪力墙结构 楼板应力分析
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基于IDA方法的某不规则图书馆抗倒塌分析
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作者 徐秀凤 孔子昂 周强 《工程抗震与加固改造》 北大核心 2022年第5期166-173,165,共9页
为研究一般不规则钢筋混凝土框架结构的抗倒塌能力和损伤屈服机制,采用SAUSAGE软件对一扭转不规则、楼板不连续、刚度突变和局部不规则的图书馆建筑进行基于IDA方法的抗倒塌分析,得到结构在不同地震强度下的倒塌概率及梁、柱的损伤情况... 为研究一般不规则钢筋混凝土框架结构的抗倒塌能力和损伤屈服机制,采用SAUSAGE软件对一扭转不规则、楼板不连续、刚度突变和局部不规则的图书馆建筑进行基于IDA方法的抗倒塌分析,得到结构在不同地震强度下的倒塌概率及梁、柱的损伤情况。结果表明:结构在地震峰值加速度为220gal时倒塌概率为0,满足“大震不倒”的目标要求,当峰值加速度每增加约0.5倍时,结构倒塌概率增加20%;梁、柱在220gal地震动下损伤均较轻,随着地震强度的提高,梁、柱的损伤情况均有所增加,且柱的损伤较梁严重,说明结构尽管满足抗震性能目标的要求,但梁没有充分发挥耗能能力,在结构设计时应更加充分考虑现浇楼板、填充墙、柱的轴压比等因素对实现“强柱弱梁”破坏机制的影响。 展开更多
关键词 一般不规则 图书馆 IDA分析 强柱弱梁
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