国家自然科学基金(51078318)
- 作品数：21 被引量：216H指数：9
- 相关作者：张志强何本国师晓权何川李志业更多>>
- 相关机构：西南交通大学石家庄铁路职业技术学院石家庄铁道大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部“新世纪优秀人才支持计划”国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程电气工程更多>>
- 软岩地层隧道支护体系受力特征研究被引量：7
- 2015年
- 该文以客运专线贵广线三都隧道为依托,采用现场试验方法,研究贵州地区炭质板岩软弱地层隧道施工过程中围岩变形特性、围岩压力,以及支护结构受力特征。现场精细化描述三都隧道掌子面炭质板岩节理信息。研究结果表明:隧道拱顶下沉和水平收敛较大,提前施作二次衬砌可有效抑制大变形及其引起的坍塌。围岩压力以竖向为主,拱顶锚杆轴力最大,建议加长拱部锚杆长度,边墙锚杆参数不变。二次衬砌拱顶和拱脚衬砌处于大偏心抗裂力学状态,成为结构关键控制截面,建议加强拱顶内侧、墙脚外侧配筋,提高结构整体安全性。
- 习淑娟万涛王海彦
- 关键词：大断面隧道赤平投影安全性
- 细观尺度下的保护层非均匀锈胀开裂分析被引量：3
- 2018年
- 对锈蚀混凝土构件评估时,裂缝的分布形态和宽度是最主要的评估依据。本文根据在自然环境下钢筋锈蚀层的分布形态,基于细观力学模型采用过盈装配和损伤的方式模拟了钢筋非均匀锈蚀引起保护层开裂的全过程。分析了混凝土保护层开裂趋势、裂缝扩展方式、裂缝分布形态与保护层厚度、钢筋位置、骨料集配之间的关系,并与试验数据和现场检测现象进行对比,验证了计算结果的精确性。
- 汪奔王弘张志强周蒙蛟
- 关键词：混凝土保护层细观
- 深埋隧道轴线合理布置与衬砌结构稳定性研究被引量：4
- 2015年
- 深埋隧道常处于构造应力状态,且水平应力分布并不均匀。采用数值模拟和模型试验方法,研究自重应力场、水平大主应力与洞线平行和垂直、不同围岩级别隧道轴线选择对围岩和衬砌结构稳定性影响。水平大主应力与洞轴平行时,围岩最不利位置发生在边墙;水平大主应力与洞轴垂直时,围岩最不利出现在拱顶。水平地应力使得二次衬砌受力特征发生很大改变,自重应力条件下,衬砌首先发生裂缝部位为拱顶,发生压弯破坏,建议加强衬砌拱顶内侧纵向配筋,提高正截面抗拉能力。当大主水平应力与轴线垂直时,关键控制部位为墙脚,出现压剪破坏,应增设墙脚箍筋,提高抗剪承载力。规范提出隧道轴线宜与水平大主应力方向一致原则,是有适用条件的。研究成果可为深埋隧道设计、施工提供参考。
- 王俊奇何本国张有天陈重华
- 关键词：深埋隧道二次衬砌破坏模式稳定性
- 基于综合赋权-TOPSIS法隧道突涌水风险评价及应用被引量：14
- 2017年
- 为解决目前隧道突涌水风险性评估结果模糊、评价指标定量化不全面的问题,改进评价指标并将TOPSIS法运用于隧道突涌水风险性评估中,将AHP法和变异系数法相结合组成同时考虑主、客观因素的综合赋权法,根据评价指标分级结果构造4个风险等级的典型样本,以典型样本与正理想解的贴进度确定隧道突涌水风险等级区间,建立TOPSIS法隧道突涌水风险评估体系。以广大铁路祥云隧道为例,应用该方法对6个洞段进行突涌水风险性评估。结果表明,综合赋权-TOPSIS法隧道突涌水风险性评估结果准确且与隧道开挖结果相符,可为隧道突涌水风险评估提供一种新的方法。
- 侯东赛张霄王磊
- 关键词：TOPSIS法风险评价体系
- 节理岩体隧道围岩稳定性判定指标合理性研究被引量：45
- 2012年
- 隧道围岩失稳模式和稳定性判据一直是工程界争论的焦点,迄今没有科学合理的标准,常以洞周位移或塑性区经验值作为稳定性判定指标。洞周位移受围岩弹模、隧道形状等因素影响,而且不同部位变形值差异很大,很难找到统一标准;以塑性区作为稳定性判据优于以位移作为判据,围岩塑性化反映连续介质宏观塑性流动力学动态,而不能用于量化判定由优势结构面控制节理岩体破坏的隧道稳定性。文章结合细观节理形态和变化,通过UDEC离散元程序,研究节理岩体隧道失稳模式及量化的稳定性判定指标,探讨了细观结构机制和宏观力学行为关系。结果表明:(1)结构面极大地削弱岩体力学性质及其稳定性,结构面变形与强度性质对于隧道稳定性起着关键控制性作用;(2)节理岩体隧道扰动区可划分为脱落区、张开区和剪切滑移区,其中脱落区表征围岩失稳模式,张开区围岩处于脱落临界状态,即塌方潜在区域;(3)剪切滑移区是诱发围岩发生渐进性破坏主因,提出将剪切滑移区作为节理岩体隧道稳定性判定指标具有严格力学依据,可以定量化评价围岩稳定程度。最后,以在建兰渝铁路木寨岭隧道为例,对比了锚杆支护前后力学效应,验证了以剪切滑移区作为节理岩体隧道稳定性判定指标的可靠性、合理性和现实性。
- 张志强何本国关宝树
- 关键词：节理岩体隧道稳定性UDEC
- GFRP筋混凝土梁抗剪承载力影响因素被引量：21
- 2010年
- 为深入研究玻璃纤维（GFRP）筋混凝土梁的抗剪性能,通过57根混凝土梁的试验,对GFRP筋混凝土梁抗剪承载力的影响因素进行了研究.重点分析了箍筋和剪跨比对GFRP筋混凝土梁抗剪承载力的影响;在配筋率、几何尺寸、混凝土强度和剪跨比相同的条件下,对GFRP筋混凝土梁和钢筋混凝土梁的抗剪承载力进行对比分析,探讨了GFRP筋对混凝土抗剪能力的影响系数与剪跨比的关系.结果表明：箍筋能使GFRP筋混凝土梁的初裂抗剪强度提高7.4%~30.0%;GFRP筋混凝土梁达到极限承载力时,箍筋的最大应力远小于其抗拉强度,验明了有效应变控制抗剪能力的正确性;随剪跨比减小,GFRP筋混凝土梁的抗剪承载力先增大,后减小;GFRP筋对混凝土抗剪能力的影响系数随剪跨比减小而增大.
- 师晓权张志强李志业娄西慧
- 关键词：GFRP筋混凝土梁抗剪承载力箍筋剪跨比
- 小角度斜跨公路特长连续梁桥施工稳定性分析
- 2015年
- 以天津秦皇岛客运专线斜跨公路100 m连续梁施工为例,桥梁中心线与既有铁路夹角仅18.7°,施工难度较大,为全线控制性工程。采用结构力学计算的方法,研究了主跨临时支座反力和连续梁抗不平衡弯矩,主墩0号段支架稳定性,以及防护方案的比选。所采用的结构力学计算方法具有较好的现场实用性,避免了数值计算模型建立和复杂网格划分,易被设计、施工人员掌握。计算结果表明设计符合规范要求,现场施工安全,验证了结构力学计算模式正确。
- 王娟
- 关键词：连续梁桥
- GFRP筋混凝土梁正截面受弯性能试验研究被引量：16
- 2011年
- 为深入研究GFRP筋混凝土梁弯曲性能及设计方法,通过36根混凝土梁(其中GFRP筋混凝土梁21根,钢筋混凝土梁15根)的四点弯曲试验,对GFRP筋混凝土梁正截面的受弯性能进行了研究.在配筋率、几何尺寸、混凝土强度相同的条件下,对比分析了GFRP筋混凝土梁与钢筋混凝土梁的挠度及承载力特性;推导了GFRP筋混凝土梁受弯承载力、界限受压区高度的计算公式,并用试验数据验证了公式的正确性.结果表明:GFRP筋混凝土梁与钢筋混凝土梁的最大挠度之比为1.5～2.5;初裂承载力之比为0.53～0.69,极限承载力较接近,比值为0.75～1.02;GFRP筋混凝土梁界限相对受压区高度为0.17～0.20.建议取配筋率为1.4倍平衡配筋率,以使构件具有足够的承载力储备.
- 张志强师晓权李志业
- 关键词：GFRP筋混凝土梁受弯承载力极限承载能力挠度受压区高度
- 水压条件下矿山法隧道主体结构的受力特征被引量：9
- 2012年
- 为探明水压条件下矿山法隧道主体结构的受力特征,采用模型试验研究高水压条件下衬砌的力学行为、结构与围岩、地下水相互作用关系及结构破坏模式.研制了马蹄形断面非均布水压-土压加载装置,模拟大断面隧道衬砌主体结构在不同水压与土压共同作用下的力学行为.研究表明:弯矩沿衬砌周向总体上呈蝴蝶形分布,轴力呈近似椭圆形分布;土压力增大使结构弯矩、轴力、最大变形量和偏心距均增大;侧压系数增大使结构弯矩不同程度地减小,而使轴力增大;水压增大使衬砌轴力迅速增大,而弯矩增大较慢;高速铁路隧道衬砌结构承受的极限水压不宜超过500 kPa.
- 张志强何本国马腾飞
- 关键词：矿山法隧道受力特征破坏模式模型试验
- 小角度斜跨铁路特长连续梁桥施工稳定性分析
- 2015年
- 以天津—秦皇岛客运专线斜跨铁路100 m连续梁施工为依托,结合有限元数值模拟和结构力学计算方法,研究了该桥主跨临时支座反力和连续梁抗不平衡弯矩、主墩0号段支架稳定性,以及防护方案的比选。该结构力学计算方法具有较好的现场实用性,避免了数值计算模型建立和复杂网格划分,易被设计、施工人员掌握。计算结果表明,设计符合规范要求,现场施工安全,验证了结构力学计算模式的正确性。该研究成果为我国特大连续梁桥施工和防护提供了科学依据,可为今后类似工程参考和借鉴。
- 王娟
- 关键词：连续梁桥数值模拟
