长江学者和创新团队发展计划(IRT1029)
- 作品数：106 被引量：1,434H指数：22
- 相关作者：夏才初彭芳乐蒋明镜黄宏伟张国柱更多>>
- 相关机构：同济大学上海交通大学教育部更多>>
- 发文基金：长江学者和创新团队发展计划国家自然科学基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学水利工程更多>>
- 顶进箱涵全断面置换管幕工法中钢管幕内力研究及实例分析被引量：12
- 2011年
- 顶进箱涵全断面置换管幕工法是在出发井和接收井之间,利用顶管法在箱涵所在位置顶推钢管,置换出土体,形成全断面管撑,再顶推箱涵,同步置换出已顶进的钢管。针对该工法中的钢管幕,建立其内力和变形计算简化模型,将钢管视为在附加荷载作用下的置于Winkler地基上的弹性地基梁,推导出全断面管幕形式顶进箱涵置换管幕工法的钢管幕内力和变形计算公式,以此分析钢管幕的竖向变形。并采用弹性地基梁法和模拟试验比拟法,发现二者在规律及大小上都较为接近,说明所推导出的内力和变形计算公式具有一定的合理性,为实际工程的设计提供了理论依据。
- 夏才初阙程柯刘胜
- 关键词：顶进箱涵管幕全断面弹性地基梁
- 寒区隧道地源热泵型供热系统岩土热响应试验被引量：38
- 2012年
- 为解决寒区隧道冻害问题,将地源热泵型供热系统应用于内蒙古博牙高速林场隧道中。通过开展寒区隧道地源热泵供热系统岩土热响应试验,研究热交换管管内循环介质的入口温度、流量和管间距对换热量的影响以及热交换对隧道围岩和衬砌温度场的影响。试验结果表明:管内循环介质的流量一定时,换热量随着入口温度的增加而呈线性增加;管内循环介质的入口温度一定时,换热量随着流量的增加而呈指数增加。增加流量可以提高热交换管内循环介质的换热能力,但却增加管内循环介质与管壁之间的阻力,建议热交换管管内循环介质流量不宜超过0.75 m3/h。热交换管间距为100和50 cm时,围岩温度场的影响深度分别约为75和100 cm。热交换管间距越小,围岩温度场的影响范围则越大,温度增量也越大。
- 张国柱夏才初马绪光李攀魏强
- 关键词：隧道工程寒区隧道地源热泵
- 结构性黄土一维湿陷特性的离散元数值模拟被引量：17
- 2013年
- 针对结构性湿陷性黄土大孔隙和胶结特性,应用离散元生成了不同含水率结构性黄土试样,研究试样的一维湿陷特性。首先,根据已有的结构性黄土试验资料和胶结颗粒材料离散元数值试验成果,建立胶结强度和初始饱和度之间的关系。其次,采用蒋明镜等提出的分层欠压法[1]和胶结模型[2]制得不同含水率结构性黄土离散元试样,然后进行不同含水率双线法和同一含水率4个压力下单线法湿陷试验的离散元数值模拟。数值模拟结果表明,提出的离散元分析方法能模拟天然结构性湿陷性黄土的主要力学性质,随着含水率的减少,结构屈服应力和最大湿陷压力增加,湿陷系数随着压力先增加后减小,湿陷起始压力为饱和试样的结构屈服应力,单线法湿陷后压缩曲线与饱和试样的压缩曲线接近。此外,模拟结果还表明,不同含水率结构性黄土离散元试样的最大湿陷系数与天然结构性湿陷性黄土相差较远,但在最大湿陷系数与孔隙比的比值上相接近;结构屈服对应着胶结的逐步破坏,湿陷伴随着大量的胶结破坏。提出了基于胶结点数目的损伤变量,研究了其在加载和湿陷过程中的变化规律。研究成果为认识黄土复杂力学特性和建立其本构理论提供了基础。
- 蒋明镜胡海军彭建兵
- 关键词：黄土离散单元法双线法单线法湿陷系数
- 温控条件下高压实膨润土渗透性能数值模拟
- 2013年
- 对温控条件下非饱和高压实膨润土渗透试验,利用Code-Bright软件进行了数值模拟.数值模型中的非饱和渗流特性参数由室内试验确定.数值模型中使用的膨润土非饱和弹塑性本构模型参数由膨润土的常规非饱和三轴力学模型试验得到.本文模型的计算结果和试验结果较为一致,说明数值模拟方法可以用来研究高压实膨润土的渗透特性.对数值模型的研究有助于加深对膨润土非饱和渗流特性的认识,为今后高放核废料地质处置中缓冲/回填材料的研究提供重要的理论依据.
- 陈颖朱俊易
- 关键词：数值模拟
- 基于扩展有限元的隧道衬砌裂缝开裂数值分析被引量：79
- 2013年
- 分别通过对浙江区域48条公路隧道衬砌裂缝病害的现场调查和大量裂缝病害实例的统计分析,获得了公路隧道衬砌裂缝的分布特征规律和衬砌开裂的主要影响因素。通过与衬砌原型试验的对比,验证了衬砌开裂扩展有限元分析方法的适用性。在这些研究的基础上,采用扩展有限元研究了衬砌在主要影响因素作用下的裂缝分布规律、裂缝扩展过程、裂缝外观表现形式及发生机制。该研究为衬砌裂缝产生原因的分析提供了借鉴,同时也为隧道衬砌裂缝病害的防治与加固修复打下了基础。
- 黄宏伟刘德军薛亚东王平让刘印
- 关键词：衬砌裂缝影响因素
- 盾构侧穿邻近古建筑的施工影响分析及保护措施加固效果的研究被引量：44
- 2012年
- 结合上海地铁11号线侧穿古建筑的实际工程,采用数值计算和现场实测相结合的方法,对国内最新型的MJS桩基施工预加固与新建隧道侧穿引起的邻近古建筑的沉降进行了深入研究。整个施工力学的全过程对建筑物的影响分为桩基施工扰动阶段、上行线穿越阶段和下行线穿越阶段3个阶段。其中先期桩基施工扰动的影响相对显著,但由于MJS桩的保护作用,上行线穿越影响次之,下行线穿越影响最小。计算结果表明,由于桩基施工的预加固与隧道左侧建筑物的存在,使得地表的沉降槽与传统的形式有较大区别;同时,地表的水平位移分布规律也发生了明显的变化。此外,由于隔离桩的保护,大大减少了盾构掘进对地表以及建筑物沉降的影响。现场监测与数值计算的结果对比分析也表明两者所反映的规律较一致,其数值差别较小,进而验证了数值计算方法的准确性与合理性。
- 吴昌将张子新丁文其张登雨
- 关键词：古建筑沉降数值模拟
- 基于微观力学的胶结岩土材料破损规律离散元模拟被引量：9
- 2013年
- 采用离散元法(DEM)研究胶结岩土材料在不同加载条件下的结构破损规律。首先,基于微观力学理论,考虑胶结岩土材料颗粒间胶结特性,给出表征结构性损伤的破损参数式。该式具有微观物理意义,但不能直接用于建立宏观本构模型。其次,采用二维离散元源程序NS2D模拟等向压缩、等应力比压缩以及双轴压缩试验,分析破损参数在不同加载条件下随宏观力学变量(体积应变和剪应变)的演变规律。最后,根据模拟结果提出破损参数数学表达式,其为大主应变的函数。研究结果表明:胶结强度、应力比以及围压均在一定程度上影响了数值试样的结构破损规律。在等向压缩和等应力比压缩试验中,容易用函数式描述数值试样破损参数随体积应变或偏应变的演变规律;而在双轴压缩条件下,由于数值试样有剪胀特性,破损参数随体积应变的演变规律则不易描述。建议的破损参数数学表达式能够较好地描述数值试样在不同加载条件下结构破损规律。
- 蒋明镜孙渝刚张伏光
- 关键词：本构模型离散元法
- 3种胶结岩土材料本构模型中破损规律的离散元验证被引量：6
- 2013年
- 采用离散元法(DEM)对胶结岩土材料本构模型中的破损规律进行验证。首先,根据胶结颗粒间胶结特性,建立适用于胶结颗粒的微观理论;其次,基于该微观理论,给出3种经典胶结岩土材料本构模型破损参数的微观解释;最后,对数值试样进行等向压缩、等应力比压缩及双轴压缩试验的离散元数值模拟,并对比验证数值试样破损规律的模拟结果与本构模型的预测结果。结果表明:采用DEM对胶结岩土材料本构模型的破损规律进行验证是可行的。3种加载条件下,扰动状态模型假定的破损规律同模拟结果均较为一致;Nova模型在双轴压缩试验条件下的预测结果同模拟结果存在很大差异;而上负荷面剑桥模型假设的破损参数则不能很好描述上述加载条件下数值试样的破损规律。
- 蒋明镜张伏光孙渝刚
- 关键词：本构模型离散元
- 基于摄动理论盾构隧道壁后脱空识别分析研究
- 2017年
- 隧道工程中的壁后脱空病害具有极强的隐蔽性和不确定性,针对盾构隧道中脱空损伤问题,研究了盾构隧道在脱空损伤下其动态特征的变化规律。采用摄动理论分析,建立表征脱空损伤系数η,并结合δ函数的性质,推导了脱空损伤下盾构隧道的模态特征解析式,并引入模态应变能损伤指数进行损伤定位。最后以上海地铁某盾构隧道为例,对无脱空损伤、脱空损伤条件下进行摄动理论分析及有限元分析,结果表明:无论采用摄动理论分析还是有限元分析都能较好地对脱空损伤进行动态演化分析,同时模态应变能损伤指数也能够较好地对脱空位置进行定位,可为基于动力特性的隧道脱空损伤识别和动态监测提供理论依据。
- 万灵谢雄耀
- 关键词：摄动理论有限元分析
- 压汞实验和误差分析被引量：19
- 2015年
- 压汞实验被越来越广泛的应用于测量各种多孔材料的孔隙特征,该孔隙特征值的精度取决于实验误差的控制。通过对压汞实验误差的实验验证和分析,确定了实验样品的科学处置方法,建立了实验样品合理尺寸的计算公式。同时,对产生压汞实验结果误差的诸多因素如注汞加载速度、材料压缩、退汞角的变化、麻皮效应、墨水瓶孔(Ink-bottle pore)逐一进行了分析,确定了各因素对实验结果的不同影响程度。结合实际案例,提出了减少压汞实验误差的具体措施,保证了压汞实验结果的精度。
- 汤永净汪鹏飞邵振东
