国家自然科学基金(51174268)
- 作品数：81 被引量：605H指数：14
- 相关作者：张向东李庆文张哲诚张淑坤孙闯更多>>
- 相关机构：辽宁工程技术大学中铁十八局集团有限公司东北大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金辽宁省教育厅高等学校科学研究项目辽宁省科技厅基金更多>>
- 相关领域：建筑科学矿业工程交通运输工程环境科学与工程更多>>
- 柔性聚丙烯纤维-改性乳化沥青混合料的性能被引量：3
- 2019年
- 基于"工程地圈系统",首先分析影响路面结构性能的因素,然后以湿轮磨耗值和负荷轮粘砂量为评价指标,通过室内试验给出纤维沥青混合料的试验配合比,并分析纤维长度对混合料性能的影响;测试纤维沥青混合料的抗剪切、抗裂、抗疲劳等性能,对纤维增强沥青混合料性能的机理进行解释。结果表明:聚丙烯纤维-改性乳化沥青混合料试验配合比为纤维∶沥青∶石料∶水=0.25∶11.5∶100∶9.0,施工配合比建议为0.25∶11.5∶100∶11.5。当纤维长度大于两倍石料最大粒径时,对混合料性能的提高并不明显;温度越高则纤维沥青混合料的质量损失越小,并最终趋于稳定。纤维沥青混合料和沥青混合料对应的临界抗飞散温度分别是25和40℃;纤维的加入,使得混合料抗剪、抗裂、抗疲劳等性能均有所提高。
- 周军霞王志芬张玉张向东
- 关键词：路面聚丙烯纤维沥青混合料配合比
- 动荷载作用下端锚杆力学响应试验研究被引量：1
- 2014年
- 为了研究锚杆在动荷载作用下的微观力学特性,开展了端锚杆在轴向受到小应变高频动荷载作用、等效为大应变低频荷载情况的力学特性模型试验,利用均匀试验设计理论来安排端锚锚杆室内模型试验的试验方案,运用非线性动力学理论对模型试验的加载模式进行非线性拟合,并对端锚黏结式锚杆模型试验的数据进行分析。结果表明:获得了反复加卸载模式下作用频率为0.159 Hz、周期为8.4 s的非线性稳态频率应力波形函数;端锚锚杆的轴向应力分布具有可传递性,锚杆的轴向应力峰值发生在锚杆有效锚固段的中部。
- 宋洋祝百茹
- 关键词：安全工程非线性动力分析应力波
- 红庆梁煤矿软岩巷道穿越断层破碎带加固支护技术被引量：6
- 2017年
- 断层地质灾害是软岩巷道建设中需要考虑的重要问题之一。以红庆梁煤矿软岩巷道迎头遭遇断层破碎带为研究对象,通过超前地质预报判定断层特征,针对断层围岩破坏机理进行深入研究,提出了"预注浆+变截面+超前管棚+‘锚+网+索+喷+架+复喷’"的综合加固支护技术;运用FLAC^(3D)对软岩巷道围岩变形特征及支护结构受力情况进行数值模拟,验证了此综合加固支护技术的可行性。工程实践中监测结果表明:该加固支护效果良好,保障了断层软岩巷道的安全稳定。此创新性成果直接指导红庆梁煤矿成功穿越几十余处断层,并为西部矿山建设穿越断层破碎带提供参考。
- 张向东殷增光彭伟袁升礼
- 关键词：断层破碎带地质超前预报
- 浅埋松软地层管棚注浆施工引起地表沉降分析被引量：31
- 2013年
- 基于ADINA有限元程序构建三孔框构式引水隧道洞口段的二维计算模型,分别对无支护、注浆、管棚和管棚注浆加固等支护条件下隧道施工引起地表非线性变形进行数值模拟分析,揭示不同支护条件下的地表变形响应程度,管棚注浆支护引起地表沉降值的最小,其次是管棚支护和注浆支护。利用现场监测管棚变形和地表沉降,地表和管棚变形得到有效控制。研究结果表明,管棚注浆支护在浅埋松软地层隧道施工中取得良好的支护效果,从数值计算理论层面上,浅埋松软地层隧道采用管棚注浆技术是可行的,监测结果也验证管棚注浆支护技术的有效性和可靠性。
- 张向东李庆文李桂秀谷雪冰
- 关键词：隧道工程浅埋隧道地表沉降
- 含贯通节理岩体锚固界面应力分布规律分析被引量：3
- 2020年
- 在拉拔条件下,对全长注浆锚杆在含贯通节理岩体中界面应力分布规律进行分析研究。修订了无节理岩体界面剪应力分布函数,确定了一定条件下修订系数的取值,定义了应力传递参数C,采用有限差分软件Flac3d分析了其影响因子c、φ、ψ、β的影响作用。确定了主影响因子锚固角β,并且在修订公式中加入了锚固角β因子。分析了不同锚固角度下浆-岩界面剪应力的分布规律。结果表明,在带肋钢筋肋间处产生应力集中现象,注浆体起到了均化作用。在拉拔条件下含贯通节理岩体主要在锚端与节理面附近发生应力集中现象。上下部岩体浆-岩界面剪应力呈双曲线形式分布。浆-岩界面剪应力随着锚固角β减小,呈先减小后增大趋势。意味着当锚杆锚固角度在60°附近时,对岩体的锚固效果最好。
- 宋洋王贺平常泳涛李永启
- 关键词：界面剪应力
- 正弦衰减荷载下锚杆支护粘结体塑性演化模型被引量：1
- 2018年
- 针对锚杆与围岩之间的粘结单元,给出特定的正弦衰减循环荷载函数,引入损伤变量,推导出粘结单元累积塑性切应变随荷载循环次数的演化模型.在锚杆端部施加正弦衰减荷载,通过测量锚杆轴向不同深度轴向应力,计算粘结部位平均剪应力分布情况,并以此计算锚杆端部位移随荷载循环次数的变化规律,拟合出粘结体累积塑性演化模型中的具体参数.采用Ansys有限元分析软件模拟多个荷载周期下的锚杆位移值,并与理论值进行对比.研究表明:正弦衰减循环荷载下粘结体累积塑性切应变由初始荷载和振幅荷载累加产生,且加载频率只影响初始荷载产生的应变部分,试验结果拟合出的理论表达式与数值模拟结果基本一致,反映了粘结体切向累积塑性应变随循环次数先快后慢最终急剧增加的变化规律.
- 张向东苏伟林张晋
- 关键词：锚杆支护
- 基于Hoek-Brown强度准则的应变软化模型在隧道工程中的应用被引量：25
- 2013年
- 基于Hoek-Brown强度准则及量化GSI围岩评级系统,分析岩体强度弱化行为,总结出确定岩体峰值及峰后强度参数的方法,提出应变软化模型的简化计算方法,并以FLAC3D数值模拟软件为工具,采用收敛-约束法对深埋大断面隧道支护结构及围岩稳定性进行分析,计算出支护结构安全系数。通过分析得出:随着围岩应力释放,岩体软化参数随之减小,岩体强度弱化行为突出;高地质强度GSI指标(GSI=75)的岩体虽然强度弱化程度较大,但围岩的变形量仍然较小,而低GSI指标(GSI=25)的岩体表现出了理想弹塑性行为;提出的简化Hoek-Brown应变软化模型适合应用于隧道中岩质相近区段围岩的研究;采用收敛-约束法对隧道支护结构的稳定性进行分析,可为隧道工程的初期支护优化设计及安全性评价提供参考。
- 孙闯张向东刘家顺
- 关键词：HOEK-BROWN强度准则地质强度指标收敛-约束法
- 红庆河副井马头门硐室围岩稳定性分析被引量：5
- 2016年
- 针对马头门硐室处于千米埋深、应力集中、设计断面大、结构受力复杂等条件,利用FLAC3D数值模拟软件,以红庆河煤矿副井马头门硐室为研究对象,根据工程地质条件、岩层的物理性质对副井马头门硐室围岩结构进行数值模拟,同时进行副井马头门硐室围岩收敛变形监测工作,基于数值模拟和变形监测结果,对副井马头门硐室初期支护结构进行优化补强设计.研究结果表明:优化后的副井马头门硐室支护结构安全储备较高且设计方案合理,对工程的设计和施工具有一定的指导意义.
- 张向东迟殿起梁智鹏
- 关键词：围岩支护结构稳定性分析
- 外有堆载的深基坑桩锚支护结构性状被引量：12
- 2016年
- 为研究坑边堆载对桩锚支护结构的内力和位移的影响,采用有限元数值模拟方法,运用Adina软件对实际基坑工程的开挖支护过程进行模拟,得到了支护结构分别在不同堆载大小、堆载宽度和堆载距坑边距离作用下的位移值和弯矩值的变化曲线.研究结果表明:堆载对支护结构的内力位移影响较大,不同堆载作用形式对支护结构的影响规律不同,减小堆载大小、增大堆载宽度和距坑边距离可有效减小支护结构的位移,使桩身弯矩分布更合理.
- 刘浜葭吴旭
- 关键词：堆载桩锚支护ADINA内力
- 基于量化GSI系统的破碎岩体应变软化行为研究被引量：4
- 2016年
- 松软破碎岩体的复杂力学特性给深部开采工程带来一系列棘手的问题,深入研究破碎岩体峰后力学行为,对于深部巷道围岩稳定性分析及支护结构设计具有重要意义。基于量化GSI围岩评级系统及连续介质理论,建立了考虑围压影响的破碎岩体峰后应变软化力学模型。通过工程应用实例验证了数值模型的可靠性。研究结果表明:通过计算围岩与支护结构相互作用关系可知,理想弹塑性模型和应变软化模型所得计算结果差异较大,采用理想弹塑性模型进行支护设计,可能导致支护结构的安全性偏低,甚至失稳。现场应用结果表明:数值计算结果与现场实际情况吻合;提出的深部破碎岩体应变软化模型能够较为真实地反映破碎岩体的非线性破坏行为,可为硐室围岩稳定性分析及支护结构设计等提供新的思路。
- 张向东张哲诚杨博维郝矛矛杨夫泽
- 关键词：破碎岩体
