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何超: 作品数：13 被引量：121H指数：6; 供职机构：同济大学交通运输工程学院道路与交通工程教育部重点实验室更多>>; 发文基金：国家自然科学基金上海市自然科学基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>; 相关领域：交通运输工程建筑科学理学更多>>

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基于改进壳-柱模型的盾构隧道饱和地基动应力解被引量：5: 2016年; 针对现有壳柱模型无法考虑盾构隧道壁后注浆层的问题，分别采用无限长的双层圆柱壳模拟盾构隧道衬砌和壁后注浆层，中空圆土柱模拟饱和地基，基于Flfigge圆柱壳理论和Biot波动理论，结合边界条件，求解隧道内作用固定简谐荷载时饱和地基中的动应力，并分析其分布规律及注浆层对土体动应力的影响．结果表明：隧道注浆层底部土体径向正应力τrr和孔压Pf幅值随着与荷载的轴向距离增大而减小，剪应力τrz随距离增加先增大后减小，至3D（隧道直径）时地基动应力接近于0；土体的渗透性越差，径向正应力和孔压幅值越大，但当土体渗透系数k小于10^-5m·s^-1时，渗透系数的进一步减小对地基动应力幅值的影响不大；隧道壁后注浆层能减小土体径向正应力和孔压（约5％～8％）；注浆层下方同一点土体径向正应力和孔压幅值均随着注浆层厚度增加而线性减小；而注浆层的弹性模量在一定范围内（50～650MPa）变化时对其几乎无影响．; 狄宏规周顺华陕耀何超; 关键词：盾构隧道饱和土

具有不规则界面的层状地基三维动力响应的薄层法: 2023年; 天然地基通常含有不规则的分层界面。对此,提出了一种计算具有不规则界面的层状地基三维动力响应的薄层法,推导了简谐点源作用下不规则分层半空间三维动力问题的基本解。基于双重Fourier变换,获得弹性介质在频域-波数域内的薄层单元系统控制方程;利用模态叠加原理,推导了半无限长和有限长薄层单元的刚度矩阵,引入完美匹配层模拟波向底层半无限空间的传播,从而构建可考虑土层界面沿横向不规则分布的三维层状地基计算模型,获得了简谐点源作用下不规则分层地基三维动力问题的基本解;通过与既有方法的对比分析,验证了新方法的正确性。最后,利用该方法计算了具有倾斜分层界面的双层地基在简谐荷载作用下的动力响应,结果表明:界面倾斜导致的动力响应差异大,且随着倾斜度以及荷载频率的增加而变大。在进行天然地基的动力分析时,需考虑地基的不规则分层特性导致的振动响应差异。; 李小信何超何超周顺华; 关键词：动力响应层状地基基本解薄层法

隧道-地基-流体耦合系统动力响应的三维解析计算方法被引量：1: 2023年; 轨道交通隧道行车会引发地表或水中环境的振动,从而对沿线居民或珍惜鱼类产生不良影响.对此,提出一种双洞隧道-地基-流体耦合系统动力响应的三维解析方法.隧道和地基模拟为弹性介质,空气或水模拟为理想流体介质,利用时间和纵向坐标的双重傅里叶变换,将时间-空间域内的三维动力问题转化为频域-波数域内求解.利用波面转换和平移公式,满足隧道、地基、流体及其交界面的边界条件,实现动力耦合求解,获得简谐载荷作用下双洞隧道-地基-流体系统动力响应的解析解.通过与地基-流体耦合系统的动力基本解以及有限元-边界元耦合模型进行对比,验证本文所提出方法的正确性.对比分析单洞和双洞隧道内作用动力点源引起的地基、水以及地表空气的响应.结果表明,邻近隧道的存在会改变地基土中波动能量的分布,进而改变水中或者空气中振动传播规律,且邻近隧道的影响与载荷频率、观察点位置以及隧道间的相对位置关系密切相关.当双洞隧道间距小于4倍隧道直径时,隧道间的动力相互作用不可忽略.研究成果可为隧道内行车引发的空气噪声以及水下振动传播特性研究和预测评估分析提供理论支撑.; 何超何超周顺华; 关键词：轨道交通隧道环境振动动力相互作用解析解

考虑地层渗透性的盾构隧道施工期管片上浮预测被引量：24: 2017年; 地层渗透性影响盾尾同步注浆浆液的凝固,从而影响施工期管片上浮。针对目前施工期管片上浮分析缺乏考虑地层渗透性影响的不足,将同步注浆浆液视为牛顿流体、土层简化为多孔介质,利用渗透力学及流体力学原理,提出渗滤效应下同步注浆浆液固结时间的计算方法;进而将不同地层浆液固结时间、浆液性质及施工掘进速度等因素,表征为管片上浮分析的等效梁模型中的浆液未凝固区长度,对等效梁模型进行改进,建立考虑不同渗透性地层中同步注浆浆液固结特性的管片上浮分析模型,并编制有限元程序对其求解。利用此模型对南宁某含粉砂–圆砾、砂层及粉质黏土等地层的盾构区间施工期管片上浮特性进行分析,结果表明:考虑地层渗透性影响的等效梁模型进一步揭示了地层特性影响管片上浮的作用机制,其计算结果与现场实测数据具有更好的一致性,更适合于不同渗透性地层管片上浮分析。同时得到,地层渗透性越小,同步注浆浆液固结时间越长,盾尾浆液压力消散越慢,管片上浮量值越大。; 舒瑶季昌周顺华何超黄钟晖张世荣; 关键词：隧道工程盾构隧道管片上浮

地铁浮置板轨道过渡段参数对隧道和土体振动的影响被引量：6: 2021年; 为研究地铁车辆通过浮置板轨道过渡段时隧道和土体的动力响应规律,提出了时域高效计算的隧道-饱和土体半解析环状层单元,结合车辆-轨道动力学,建立了车辆-浮置板轨道过渡段-隧道-土体系统耦合动力计算方法,研究了浮置板轨道过渡段长度、钢弹簧刚度等参数对隧道振动加速度、土体正应力和孔隙水压力的影响。结果表明,过渡段参数设计需重点关注2个刚度突变位置的动力响应,采用钢弹簧刚度渐变方案时,3个动力响应指标分别降低60%、15%和25%。; 张小会张泽宇张泽宇狄宏规; 关键词：地铁隧道饱和土

基于盾构隧道斜交下穿的修正Peck公式法被引量：14: 2014年; 在盾构隧道下穿导致的地表沉降计算中,通常需利用Peck公式理论计算盾构横断面的二维沉降.当盾构以斜交下穿时,盾构横断面不再平行于上部线路沿线方向,其沿线沉降的形式不符合正态分布,因此需要将Peck法推广到平面上任意一点的沉降计算中.综合考虑盾构坡角及隆起效应等影响因素,引入角度系数对Peck公式进行修正,使之可直接计算盾构斜交条件下地表平面上任一点的沉降,进而直接计算上部线路沿线沉降.通过有限元数值分析法进行验证,并在此基础上利用动力学仿真分析研究不同斜交角度所产生的不同沉降形式对脱轨系数及减载率的影响.; 康庄宫全美何超; 关键词：隧道盾构斜交沉降

饱和土–隧道动力响应的2.5维有限元–边界元耦合模型被引量：13: 2017年; 针对饱和土中异形隧道的三维动力响应问题,建立了2.5维有限元与边界元耦合模型.将隧道结构视为弹性体,采用2.5维有限元建立隧道模型;将地基土视为饱和多孔介质,采用2.5维边界元建立饱和土体模型.借助组合辅助问题基本解消除了边界积分方程的奇异性.利用饱和土与隧道接触面的位移、面力连续和完全透水或完全不透水边界条件,实现2.5维有限元和边界元模型的耦合求解.模型具有计算效率高、适用范围广的优点.通过与完全透水和完全不透水边界条件下轴对称问题的半解析解以及单相介质的2.5维有限元与边界元耦合模型对比,验证了本文模型的正确性.最后利用该模型计算了饱和土体中类矩形隧道在移动载荷作用下的三维动力响应,分析了不同土体渗透性下位移及孔隙水压力沿隧道轴向、环向和深度的分布规律.结果表明:(1)孔隙水压力随土体渗透性增大而显著减小,位移受土体渗透性影响小;(2)位移及孔隙水压力在隧道环向主要分布在距载荷作用点两侧约2 m的范围内;(3)孔隙水压力沿深度的衰减比土体位移快,且孔隙水压力和轴向位移沿深度的分布受土体渗透性影响大.; 何超周顺华狄宏规肖军华; 关键词：饱和土动力响应 FOURIER变换

软土基坑宽度效应对坑底隆起的影响被引量：8: 2015年; 通过对宽大型软土基坑坑底隆起特性及形成机理分析,将坑底土体划分成强作用区、弱作用区和自由变形区,提出综合考虑基坑开挖深度、围护结构插入比和土体性质的强、弱作用区边界计算方法;根据基坑开挖宽度不同时,坑底隆起作用区的变化情况,提出考虑坑底隆起宽度效应的基坑分类方法:将基坑划分为超大尺度基坑、大尺度基坑、小尺度基坑和沟槽类基坑4类,并明确各类基坑的宽度范围。最后结合上海某软土基坑工程实例,采用有限元法数值分析对本文提出的理论分类方法的正确性进行了验证。; 何超陈沛周顺华; 关键词：基坑工程坑底隆起

非饱和土-隧道系统动力响应计算的波函数法被引量：6: 2020年; 针对非饱和地基土中埋置隧道的三维动力响应计算问题,提出了波函数法.采用无限长的Flügge薄壁圆柱壳模拟圆形隧道衬砌,采用流、固、气组成的三相介质模拟非饱和地基土体.分别采用分离变量法以及Helmholtz矢量分解定理求解薄壁圆柱壳的振动控制方程与非饱和土的波动方程.根据隧-土交界面与地表面处的应力、位移以及孔隙流体压力等边界条件,利用平面波与柱面波的转换性质,实现了隧道内作用单位简谐载荷时隧道衬砌与土体系统动力响应的耦合求解.通过与既有单相弹性介质2.5维有限元-边界元法、两相饱和多孔介质2.5维有限元-边界元法以及三相非饱和介质Pip in Pip半解析法的计算结果进行对比,验证了本文计算方法的可靠性.最后,基于该方法,通过算例分析了不同饱和度下非饱和土-隧道系统的动力响应特征.结果表明,饱和度对土体动位移与超孔隙水压力的幅值响应有较大影响.该方法的非饱和地基土参数退化后,也可用来计算和分析饱和地基土或单相弹性地基土与隧道系统的动力响应.; 郭慧吉狄宏规周顺华何超何超; 关键词：非饱和土饱和度

上覆非饱和层地基-隧道动力响应半解析算法被引量：2: 2021年; 分别采用非饱和土波动方程与壳的振动方程描述地基土的波动及隧道衬砌的振动特性。基于Helmholtz矢量分解定理与分离变量法,获得包含柱面波与平面波的总场表达式。利用波函数转换性质进行不同界面处平面波与柱面波的转化,结合地表边界、土层交界面以及隧‒土交界面等边界假设进行耦合求解,提出了上覆非饱和层的饱和地基‒隧道系统动力响应半解析算法。通过既有模型对比,验证了该算法的正确性。最后,基于该方法进行了算例分析,结果表明:上覆非饱和层对隧道底部土体位移响应影响较小,对地表位移响应影响较大;而临界速度受上覆土层饱和度的影响较小,其主要受隧道穿越土层性质的影响。; 郭慧吉狄宏规周顺华王炳龙何超; 关键词：隧道饱和地基

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