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题名公路隧道二衬钢筋装配化螺栓的接头设计
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作者
王永东
胡志豪
任雨桐
薛威
史林猛
郑蓉军
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机构
长安大学公路学院
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出处
《北京交通大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第1期54-65,共12页
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基金
国家自然科学基金(52278393)
陕西省交通厅科技项目(22-50K)
中央高校基本科研业务费专项资金(300102212904)。
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文摘
针对公路隧道二衬钢筋现场焊接、绑扎效率低、质量控制难度大的弊端,基于直线型混凝土软化本构模型及钢筋应力应变关系,推导得到钢筋混凝土衬砌截面的极限承载力计算式.结合螺栓连接面极限承载力,以应力分布系数作为控制因素,将轴心压缩状态、大小偏心分界点以及纯弯状态时的最危险截面作为特征截面,控制钢筋混凝土截面极限承载力以及螺栓连接面极限承载力在特征截面处的大小,得到连接面处螺栓的设计方法 .选取某隧道隧址围岩参数及其断面尺寸、支护参数,运用得到的螺栓设计方法进行螺栓选型并设计连接面处的螺栓分布,给出钢筋预制节段的划分方案,通过数值模拟验证了二衬钢筋装配化螺栓的接头设计的合理性.研究结果表明:钢筋骨架采用螺栓装配化预制连接后,二衬结构的应力进行了重分布,应力与变形的增长速率放缓,并逐渐稳定.最终,左拱肩和左拱脚处的应力分别降低58%和53%,位移量同样有不同程度的降低;在拱底螺栓连接面,应力相较提高,但由于螺栓的高承载性能,隆起量反而有所降低,充分发挥了螺栓的性能,实现了结构优化.
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关键词
隧道工程
二衬钢筋装配化
极限承载力
螺栓接头设计
结构优化
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Keywords
tunnel engineering
secondary lining reinforcement assembly
ultimate bearing capacity
bolted joint design
structural optimization
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分类号
U452.2
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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题名隧道火灾相向射流排烟系统烟气质量流率比例系数
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作者
王永东
任雨桐
赖宜
胡志豪
史林猛
薛威
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机构
长安大学公路学院
中建四局投资发展公司
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出处
《安全与环境学报》
CAS
CSCD
北大核心
2024年第3期907-913,共7页
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文摘
为探究隧道相向射流排烟系统中火灾发生时烟气的流动特性,通过FDS数值模拟研究隧道内不同上、下游风速工况下的上、下游烟气质量流率变化。基于等效风速、理论分析和数值模拟结果得到上、下游风速与烟气质量流率比例系数的关系式。结果表明:当等效风速小于临界风速时,上、下游烟气质量流率比值和烟气质量流率比例系数随等效风速增加而减小,并且等效风速与上、下游烟气质量流率比值存在线性关系;当等效风速大于临界风速时,上、下游烟气质量流率比值和烟气质量流率比例系数为0。
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关键词
安全工程
隧道火灾
相向射流排烟系统
数值模拟
烟气质量流率
比例系数
等效风速
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Keywords
safety engineering
tunnel fire
opposite jet smoke exhaust system
numerical simulation
smoke mass flow rate
proportion coefficient
equivalent velocity
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分类号
X932
[环境科学与工程—安全科学]
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题名基于无量纲法的隧道排水管道CaCO3结晶速率研究
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作者
王永东
史林猛
晏帅
任雨桐
胡志豪
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机构
长安大学公路学院
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出处
《公路交通科技》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第12期172-180,共9页
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文摘
为了探究隧道排水管道CaCO_(3)结晶沉积速率,以化学反应机理和流体动力机理共同作用下的隧道排水管道CaCO_(3)结晶沉积过程为研究对象。通过Fluent软件建立了基于化学反应模型和离散相模型,并考虑固液耦合作用的隧道排水管道CaCO_(3)结晶沉积速率数值模拟模型。以流体流速、温度、Ca^(2+)浓度为主要研究因素,并对每个因素取3个水平:流体流速、温度、Ca^(2+)浓度。对所选化学反应过程的反应速率常数k进行了计算,由此开展了不同工况下正交试验数值模拟,探究了各种影响因素下的CaCO_(3)结晶发展规律。在数值模拟的基础上,通过无量纲法推导出基于流体流速、温度与Ca^(2+)浓度这3种因素作用下隧道排水管道单位面积CaCO_(3)结晶沉积速率的关联式。为验证关联式可靠性,开展了室内循环水结晶试验,将同等工况下关联式计算值和室内试验所得单位面积CaCO_(3)结晶沉积速率值进行了对比验证。结果表明:CaCO_(3)结晶量与温度及Ca^(2+)浓度呈正相关关系,与流体流速呈负相关关系;Ca^(2+)浓度对CaCO_(3)结晶生成量的影响程度最大,温度的影响程度最小;推导所得关联式计算结果与室内试验结果较为契合,误差小于3%,处于允许范围之内,表明关联式能较准确地求得排水管道单位面积CaCO_(3)结晶沉积速率。
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关键词
隧道工程
结晶沉积
化学反应模型
离散相模型
无量纲法
室内模型试验
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Keywords
tunnel engineering
crystal deposition
chemical reaction model
discrete phase model
dimensionless approach
laboratory model test
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分类号
U456.33
[建筑科学—桥梁与隧道工程]
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