国家重点基础研究发展计划(2011CB013802)
- 作品数：27 被引量：323H指数：12
- 相关作者：彭立敏施成华雷明锋丁祖德黄娟更多>>
- 相关机构：中南大学昆明理工大学高速铁路建造技术国家工程实验室更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金中国博士后科学基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程更多>>
- 铁路隧道基底状况对底部结构受力状态的影响被引量：12
- 2013年
- 通过引入列车振动荷载函数和混凝土损伤模型,建立考虑隧道底部结构和基岩相互作用的振动响应计算模型,研究列车振动荷载作用下基底状况对铁路隧道底部结构受力状态的影响。研究结果表明:当隧道底部结构与基岩接触良好,没有空洞出现时,底部结构受力较小,列车振动不会引起结构新的损伤;随着隧道底部结构与基岩之间淘空距离的增加,底部结构的动力响应和损伤明显增大,淘空超过一定程度后变化加剧,直至振动破坏,不同淘空方式对应不同的极限条件和破坏形态;同时,基底围岩条件越差,隧道基底变形越大,引起底部结构的受力和损伤程度也越大。
- 丁祖德彭立敏施成华黄娟刘光明
- 关键词：铁路隧道动力响应
- 基于正交试验的立体交叉隧道施工影响因素研究被引量：34
- 2012年
- 通过既有隧道研究成果的归纳分析,重点对6种非支护因素开展研究,运用正交试验设计原理,设计了16种实验工况,并进行了数值建模分析,进一步通过对交叉点位置新建隧道开挖前后既有隧道的拱顶下沉、喷层轴力和二次衬砌应力的极差分析,探讨不同因素对立体交叉隧道施工的影响显著程度。研究结果表明:围岩条件、交叉角度和净距分别是影响立体交叉隧道施工的重要因素,且实例证明其与实际结果相符,可作为工程设计和施工的重要依据。
- 康立鹏施成华彭立敏雷明锋蒋贤勇
- 关键词：正交设计三维有限元
- 荷载和试件形状对水泥基材料碳化反应孔结构分形特征的影响被引量：3
- 2014年
- 利用MIP压汞仪对碳化反应前后不同荷载应力水平和不同试件形状的孔结构信息进行定量研究，利用分形理论中的热力学分形模型计算出各组试样的孔表面积分形维数，分形维数越大表示孔结构的曲折和复杂程度越大，有害侵蚀性介质传输难度增加。研究结果表明：利用分形理论中的热力学分形模型可以定量地表述孔结构的变化，其数值结果在拓扑维数2.0和2.7之间。荷载影响下砂浆试样的孔表面积分形维数的分维值在2.1～2.5之间；对应力水平为0.2的试样，拉应力作用下其孔表面积分形维数的分维值比压应力作用下的大；对应力水平为0.4，0.6的试样，其拉应力作用下的分维值比压应力作用下的小。不同形状的水泥基试样其孔表面积分形维数在2.0～2.7之间，碳化前后其分维值都减小，但是块状试件的分维值减小的幅度比圆柱状试件要大。
- 韩萍韩建德王曙光刘伟庆
- 关键词：水泥基材料碳化孔结构荷载
- 昆明泥炭质土动剪切模量与阻尼比的试验研究被引量：23
- 2017年
- 利用DDS-70型动三轴仪开展了昆明盆地泥炭质土的动力学参数试验研究,分析了不同围压、固结比、振动频率对泥炭质土的最大剪切模量G_(max)、动剪切模量G_d、剪切模量比G_d/G_(max)及阻尼比λ的影响规律。试验结果表明:泥炭质土的G_(max)随围压和固结比呈线性增大。随着剪应变dg的增大,泥炭质土的G_d减小,λ增大,当剪应变较小时,变化幅度较小,剪应变增大到一定程度后,变化速率加快。相同剪应变下,G_d随着围压和固结比的增大而提高。不同围压、固结比及振动频率下的G_d/G_(max)变化较小。围压、振动频率对λ的影响较为明显,而固结比对λ的影响没有明显的倾向性。根据试验结果,建立了考虑围压和固结比影响的G_(max)回归方程,采用Davidenkov模型及依据阻尼比与剪应变的经验关系,得到了泥炭质土的动剪切模量比及阻尼比模型,拟合结果显示,建立的模型能较好地描述泥炭质土的模量阻尼比随剪应变的变化规律。进一步对比分析了不同地区泥炭质土以及不同土类的模量阻尼比特性的差异性。
- 丁祖德黄娟袁铁映彭立敏王志良
- 关键词：泥炭质土动剪切模量阻尼比动三轴试验
- 盾构隧道长期渗水对地表沉降及管片内力的影响被引量：16
- 2012年
- 以上海地铁盾构隧道为例,建立盾构隧道渗流模型,设置不同渗流程度及水位边界条件,分析长期渗流条件下隧道周围土体的孔压分布规律、地表沉降规律和管片内力变化规律。分析结果表明:渗流越严重,孔压降低越明显,地表沉降越大;孔压、地表沉降和管片内力的变化规律一致,且在保持地下水位不变的条件下,三者达到稳定状态的时间几乎相同;渗流使管片内力发生明显改变,管片内力的改变量与渗流的严重程度和地下水位变化情况密切相关;在渗流严重且没有外部水源补给情况下,长期渗流使地下水位不断下降,导致隧道拱腰处的管片内力增加量最显著,对地铁盾构隧道的安全运营造成严重威胁。
- 黄宏伟刘印张冬梅
- 关键词：盾构隧道渗流孔压地表沉降管片内力
- 隧道水平冻结施工引起地表冻胀的历时预测模型被引量：18
- 2012年
- 隧道水平冻结施工过程中,土体冻结引起体积膨胀,进而会在地表产生冻胀现象。实际工程一般采用多根冻结管形成冻结壁。冻结壁交圈前,地表冻胀由多个冻土柱的叠加膨胀变形引起;冻结壁交圈后,地表冻胀则由整个冻结壁的膨胀变形引起。鉴于此,考虑冻结壁的形成过程,基于随机介质理论,建立了隧道水平冻结施工引起地表冻胀位移的历时预测模型。同时对冻结外锋面半径和冻胀区域外半径这2个关键参数的取值方法进行了相关探讨。最后针对两个工程案例,采用该计算模型对地表冻胀位移进行分析,得到地表冻胀位移随时间的变化规律,并与现场实测结果相比较,验证了模型的可靠性。该模型应用于隧道水平冻结施工前、冻结期内任意时刻的地表冻胀位移预测,可为工程冻结实施方案的合理确定提供有效依据。
- 蔡海兵彭立敏郑腾龙
- 关键词：随机介质理论
- 硫酸盐侵蚀环境下隧道结构损伤机制及力学性能演化规律被引量：16
- 2012年
- 采用现场调查和室内人工环境模拟试验相结合的方法,针对硫酸盐侵蚀环境下隧道衬砌结构损伤机制及其力学性能演化规律进行研究。结果表明:隧道衬砌结构损伤受赋存环境、结构特点、防水能力以及材料本身质量等因素的综合影响,主要损伤形式可分为结构开裂剥落、渗漏滤析(结晶)和腐蚀变质3种,对应的损伤机制分别为结晶侵蚀性物理损伤、溶蚀性化学损伤以及综合型损伤3类。随着侵蚀时间的延长,隧道衬砌混凝土表面结晶面积、剥落程度、裂缝宽度均表现为发散型二次曲线特征;衬砌结构变形、内力均随之增大,结构刚度整体下降,承载能力呈抛物线形式衰减。
- 雷明锋彭立敏施成华
- 关键词：隧道结构硫酸盐侵蚀
- 成槽冲击荷载对邻近文物建筑的振动影响分析被引量：2
- 2018年
- 南昌地铁1号线某明挖区间地下连续墙冲击成槽施工振动可能对邻近的文物建筑——八一纪念馆旧址大楼产生不利影响。在综合分析国内外建筑防振标准适用性及本旧址大楼自身特点的基础上,以疲劳极限为控制指标,给出具体的容许振动评价标准。基于实测数据,从速度响应和振动主频率分析旧址大楼的振动特性及地表振动衰减规律。研究结果表明:旧址大楼竖向和垂直于地下连续墙水平向的速度响应相对强烈,均随着楼层向上增大;成槽冲击荷载引起周边地表的振动主频率为16.5~20.2 Hz,旧址大楼振动主频率为10.0~12.5 Hz;地表的振动速度响应随离开振源的距离呈幂函数形式衰减;旧址大楼最大速度响应发生在顶层,小于振动限值,且旧址大楼未出现新裂缝,既有裂缝亦未扩展,成槽冲击荷载对纪念馆旧址大楼的振动影响在可承受范围内。所得结论可为邻近文物建筑的施工振动防护和安全评估提供参考。
- 黄娟余俊雷明锋杨蕤
- 关键词：文物建筑
- 氯盐侵蚀环境和荷载耦合作用下盾构管片耐久性评价与寿命预计被引量：9
- 2015年
- 基于荷载作用下管片混凝土内部孔隙率的变化特征,提出荷载作用对氯离子扩散影响的理论分析模型,并根据Fick第一定律,推导得荷载作用对氯离子扩散系数的影响方程。在参考既有试验数据的基础上,采用数值拟合和参数回归的方法,分别建立侵蚀环境氯离子质量分数、荷载水平以及侵蚀时间3因素耦合作用下的扩散系数与表面氯离子质量分数的数学表征模型,进一步结合Fick第二定律提出了氯盐侵蚀环境及结构荷载耦合作用下的盾构隧道管片结构混凝土耐久性评价模型及寿命预计方法。
- 雷明锋彭立敏施成华
- 关键词：盾构隧道结构荷载耐久性评价
- 振幅影响隧道混凝土累积损伤特征的试验研究被引量：4
- 2016年
- 重载列车轴重的增加导致振动幅值的提高,进而引起隧底结构损伤破坏的发生。针对仰拱混凝土累积损伤方面研究的不足且未引入隧道设计规范中,基于Helmholtz自由能理论体系,开展用于描述循环荷载引起仰拱混凝土累积损伤特征计算模型的研究。为了验证累积损伤模型并获取满足隧底力学环境的混凝土损伤计算方法,进行静载与循环荷载耦合环境中不同振动幅值作用下仰拱混凝土的试验研究。实验数据及数值计算结果表明:混凝土损伤演化曲线可以分为3个阶段:初期增长阶段、稳定增长阶段和快速发展阶段。通过对不同阶段混凝土损伤演化趋势的非线性拟合分析,给出能够引发混凝土损伤破坏的静载水平和不同阶段损伤演化趋势的定量表达式。通过数值计算与试验结果对比分析,得到混凝土试件损伤主要分布在中间受拉区域,底部损伤值相对较大并最终发生破坏。初始阶段损伤首先发生在混凝土试块中底部,混凝土损伤由试件下部逐渐向上逐渐发展。
- 彭立敏刘宁施成华
- 关键词：循环荷载
