国家重点基础研究发展计划(2013CB036005) 作品数:18 被引量:205 H指数:7 相关作者: 王明洋 戎晓力 范鹏贤 杨卓 熊自明 更多>> 相关机构: 解放军理工大学 南京理工大学 中国人民解放军理工大学 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 机械工程 矿业工程 更多>>
锦屏大理岩相似材料制备及其力学性能分析 被引量:6 2016年 基于深埋隧洞围岩岩爆模拟实验的需要,以锦屏大理岩为工程背景,采用石英砂、重晶石砂、重晶石粉、松香和酒精研制了一种新型的以松香作为胶结剂的岩石相似材料。通过多次试配总结了相似材料的制备方法,以粗细骨料质量比例和松香用量2个参数为主要变量,制作了16组不同配比的试样,开展了单轴压缩实验,并测算了试样的重度。实验结果表明,相似材料的抗压强度和弹性模量受松香用量的影响较大,拟合得到了抗压强度-松香掺量关系式,并计算得到了模拟锦屏大理岩的材料配比。为提高相似材料的适用性,对材料比重和弹性模量的调整方法进行讨论得出,可以将重晶石砂替换为石英砂以调节材料重度,在材料中掺入少量的硅油或橡胶粉,可以调节其弹性模量。 姜开锋 范鹏贤 邢灏喆 严泽臣 王明洋关键词:相似材料 松香 抗压强度 弹性模量 预张拉光纤布拉格光栅应变传递规律实验研究 被引量:1 2016年 利用裸光纤布拉格光栅测量结构物表面应变,基于光纤层-胶结层-基体层的应变传递模型,从理论上分析了预张拉对应变传递率的影响,并通过实验进行了验证。利用预张拉光栅与未预张拉光栅同时测量了等强度梁正反两面的应变。实验中为排除黏贴长度及厚度的影响,采用LOCTITE点胶机控制滴胶量,得到应变随荷载变化的曲线,并与等强度梁理论应变值进行对比,得到应变传递率与荷载的关系曲线。结果表明,在测拉应变时,预张拉光栅的应变传递率高于未预张拉光栅的应变传递率,且两者都在96%以上;在测压应变时,预张拉光栅的应变传递率低于未预张拉光栅的应变传递率,且两者均在95%以上,与理论分析相符。这说明对测拉应变的实验,预张拉能提高应变传递率;而对测压应变的实验,预张拉会降低应变传递率。 由泽伟 王源 孙阳阳 黄肖迪 章征林关键词:光栅 光纤布拉格光栅 我国大型岩土工程施工安全风险管理研究进展 被引量:58 2018年 在我国,以城市轨道交通、高速公路网建设、高速铁路网建设、重大水利工程建设等为代表的大型岩土工程具有尺度大、施工周期长、操作复杂和工程安全状况堪忧的特点。不同类型的安全事故持续不断,造成的经济损失和人员伤亡居高不下。概括总结了2010-2017年间我国大型岩土工程施工安全风险管理研究方面的主要进展,包括:(1)大型岩土工程施工安全风险管理重大科技项目、成果奖励、规范;(2)大型岩土工程施工安全风险分析与评估方法方面研究进展;(3)大型岩土工程施工安全风险监控与预警方面研究进展;(4)大型岩土工程施工安全风险管理信息化技术与平台方面研究进展;(5)大型岩土工程施工安全风险智能化分析与控制方面研究进展。基于我国大型岩土工程施工安全风险管理研究方面主要进展的分析,提出了我国大型岩土工程施工安全风险管理方面面临的新挑战:(1)定量化风险评估理论和技术的应用推广;(2)风险决策理论;(3)推行全过程安全风险管理计划;(4)构建岩土工程安全事故案例共享平台;(5)基于大数据挖掘技术的岩土工程参数分析与控制;(6)智慧岩土工程研究和建设。 熊自明 熊自明 王明洋 钱七虎 王明洋关键词:岩土工程 风险管理 风险分析 风险评估 风险预警 A fatigue damage model for rock salt considering the effects of loading frequency and amplitude 被引量:9 2016年 With the large-scale construction of underground gas storage in salt deposit, much more efforts have been made to assess the fatigue properties of rock salt. The fatigue damage processes the primary, steady,and accelerated phases, which is similar to the axial irrecoverable deformation compiled from the loci of the loading cycles of rock salt. The cumulative fatigue damage increases with a decrease in the loading frequency and with an increase in the stress amplitude within the range tested. To take into account the effects of loading frequency and amplitude on the fatigue behavior of rock salt subjected to cyclic loading, a low cycle fatigue damage model was exclusively established combined with the Manson–Coffin formula. The proposed damage evolution equation was validated with experimental results and proved to be efficient in the prediction of fatigue damage tendency of rock salt under different loading frequencies and amplitudes. Wang Yasong Ma Linjian Fan Pengxian Chen Yan关键词:FATIGUE FREQUENCY DAMAGE 南京地铁越江隧道盾构开挖面失稳因素的定量分析 被引量:13 2013年 文章通过对造成盾构施工中开挖面失稳风险因素的系统分析,认为造成开挖面沉降过大或坍塌失稳的主要原因是泥水压力偏离实际的侧向静止水土压力过大。针对这个问题,引入了极限应力支护比的概念,并给出了失稳判据,定量地描述各影响因素对开挖面稳定性的影响情况。以南京地铁10号线越江隧道为工程实例,采用岩土工程常用的Mohr-Coulomb模型,运用三维数值分析方法,主要研究分析了埋深、江水深度、土体参数(粘聚力、内摩擦角)对开挖面稳定性的影响,以及考虑无江水覆盖情况下改变为地下水头高度的影响。 岳松林 范鹏贤 卢浩 蒋海明 张静关键词:越江隧道 泥水平衡盾构 泥水压力 基于BP神经网络方法的岩溶隧道突涌水风险预测 被引量:32 2016年 为了准确预测岩溶隧道突涌水风险等级,以降低隧道施工过程中突涌水事故的风险,在参考相关文献的基础上,统计研究及综合分析岩溶隧道水文地质条件,选取不良地质、地层岩性、地下水位、地形地貌、岩层倾角和围岩裂隙6个主要因素作为岩溶隧道突涌水风险评价指标。在不同水文地质条件下,影响因素的权重有较大差异,为避开影响因素权重分析,运用BP神经网络方法对岩溶隧道突涌水风险进行评估。在对突涌水风险评估基础上,结合超前地质预报,优化隧道施工开挖支护方案。在工程应用中,运用BP神经网络方法,对某隧道进行突涌水风险评估,结果与实际施工情况较一致,并结合超前预报提出合理的支护方案,避免了隧道突涌水事故的发生,以期为岩溶隧道突涌水风险预测提供借鉴。 杨卓 马超关键词:岩溶隧道 突涌水 BP神经网络 深部岩体变形破坏的特征能量因子与应用 被引量:7 2019年 深部岩体在高地应力作用下储存了大量的弹性应变能。在开挖或爆破扰动作用下,原有的平衡状态被打破,围岩中形成了有势场和不平衡应力场。在不平衡力场和扰动场的共同作用下,岩体的变形与破坏表现出了诸如分区破裂化、大变形、岩爆以及人工地震等非线性行为。传统的连续介质理论并不能考虑岩体的构造特性与含能特性,因此无法很好地解释深部岩体的特殊非线性力学现象。特征能量因子从能量的角度出发,结合统计物理学观点,为分析深部岩体在动静荷载组合作用下的变形和破坏过程提供了有效的理论支撑。本文主要对特征能量因子进行了简要介绍,并回顾了其在深部岩体分区破裂以及动力诱发围岩不可逆变形等非线性工程灾害现象中的应用。 陈昊祥 王明洋 李杰关键词:深部岩体 基于熵权物元可拓理论的隧道塌方风险评估 被引量:43 2016年 为了准确评价隧道塌方风险等级,降低隧道施工过程中塌方事故的风险,基于熵权物元可拓理论建立了隧道塌方风险分级的评估模型。在统计及综合分析隧道塌方影响因素的基础上,选取围岩级别、跨度、偏压角度、埋深、地下水影响、断层破碎带、施工管理与技术水平7个主要因素作为隧道塌方等级评价指标。借鉴可拓学原理,将熵权法引入可拓学理论中,建立了熵权物元可拓评估模型,对隧道塌方风险进行评估。在熵权物元可拓评估模型中,对定性的指标进行量化,并对各指标进行归一化处理,构建隧道塌方等级评估的经典域、节域和待评物元;为客观、合理地确定指标权重,提出用熵权法计算指标权重;对隧道塌方风险进行关联函数值和关联度分析,确定隧道塌方风险等级及其变量特征值。在工程应用中,对某隧道1#横洞的数据进行统计分析,通过构建的熵权物元可拓评估模型得到某隧道1#横洞的待评物元,从而应用熵权物元可拓理论对某隧道1#横洞进行隧道塌方风险评估,评估结果与实际开挖中毛开挖面围岩不稳定、且时有掉块现象发生的情况一致。研究表明,将熵权物元可拓理论应用于山岭隧道塌方风险评估是可行的,应用该模型得到的隧道塌方等级与实际开挖情况相吻合,很好地预测了隧道施工的安全状态。 杨卓 戎晓力 卢浩 董鑫关键词:安全工程 塌方 熵权 组合多面体空间网壳结构拓扑分析 被引量:1 2016年 为构建节点及杆件类型少、可快速搭建的单层球面网壳结构,将正十二面体的12个面心与正二十面体的12个顶点同心贯穿得到三十二面体。以三十二面体构成方法为基础,分析其基元特征,根据拓扑学和空间几何理论,沿三十二面体基元五边形边和节点拓扑展开后,过平面基元向其外接球面进行拓扑映射变换,即可得到由12个正五边形和若干正六边形组成的三十二面体变体,以及从中引出的新型组合多面体网壳结构。对其进行了空间计算和节点、杆件类型分析,并采用Unigraphics NX软件进行节点座、杆件以及连接件设计和三维可视化装配。研究表明:与传统肋环型网壳结构相比,本文中提出的组合多面体网壳结构节点、杆件类型少,经工厂预制后可快速构建不同跨度的空间网壳结构。 李浪 王明洋 周丰峻 程怡豪 刘斌关键词:空间网壳结构 基元 装配化施工 基于ASIFT与RANSAC算法的岩体结构三维重建方法研究 被引量:4 2017年 隧道开挖过程中岩体结构面信息获取的快慢和准确程度直接影响隧道施工的安全,针对三维重建算法效率低的问题,提出一种基于ASIFT与RANSAC算法的岩体结构三维重建方法和策略。首先采用普通数码相机快速获取一系列真实描述岩体结构的数字影像;然后针对岩体影像比例尺与倾斜角变化大、纹理相对贫乏的特点,采用ASIFT匹配算法与RANSAC误匹配点剔除算法来保证立体影像之间稀疏匹配的效率和可靠性;最后采用光束法联合平差方法对系列影像之间的相对位置与姿态进行求解,并综合利用核线几何约束、半全局匹配、多视最小二乘匹配等策略实现岩体影像的密集匹配,最终提取出岩体的三维信息。工程实践表明:基于ASIFT与RANSAC算法的岩体结构三维重建方法可以方便地实现工程岩体结构面完全非接触式测量,有效提高测量效率,避免测量人员暴露于未支护岩体下的危险。 熊自明 董鑫 王明洋 张清华 马超关键词:岩体结构 三维重建 非接触测量 RANSAC算法