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题名穿越非均匀土体综合管廊振动台试验研究
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作者
黄德龙
宗钟凌
汤爱平
刘强
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机构
江苏海洋大学土木与港海工程学院
江苏省海洋工程基础设施智能建造工程研究中心
哈尔滨工业大学土木工程学院
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2024年第9期52-68,共17页
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基金
海南省重点研发计划项目(ZDYF2022SHFZ089)
江苏省重点研发计划项目(BE2021681)
+3 种基金
江苏省高等学校自然科学研究项目(23KJB560005)
江苏省自然科学青年基金项目(BK20230693)
连云港市重点研发项目(SF2327)
连云港市双创博士项目。
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文摘
在建设综合管廊的过程中,难以避免地会穿越水平不均匀土体,此场地不利于管廊的抗震。该研究基于振动台试验,对地震作用下水平非均匀土体与综合管廊的动力变形响应及相互作用进行了系统性研究。深入分析了管廊的土压力增量、加速度、位移和应变,包括加速度峰值沿竖向分布情况以及管廊变形的直接影响因素,发现由于地下结构的存在,土体对加速度放大效应发生衰减;在大震时土体与管廊发生了相对滑移,此现象对管廊的变形产生较大影响;随着加速度的增大,土压力增量分布近似呈抛物线形;结构的柔度比越大,变形越大。基于振动台试验研究了管廊穿越非均匀土体的简化计算方法,通过调整变形比来实现土体分界对管廊变形的影响,为管廊的抗震设计提供参考。
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关键词
综合管廊
非均匀土体
振动台试验
土-结相互作用
柔度比
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Keywords
utility tunnel
non-homogeneous soil
shaking table test
soil-structure interaction
flexibility ratio
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分类号
TU93
[建筑科学—结构工程]
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题名水平非均匀场综合管廊地震响应及离散元模拟研究
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作者
黄德龙
宗钟凌
刘强
岑航
汤爱平
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机构
江苏海洋大学土木与港海工程学院
哈尔滨工业大学土木工程学院
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出处
《特种结构》
2023年第5期30-38,共9页
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基金
国家自然科学基金(41672287,51778197)
江苏省重点研发(社会发展)计划项目(BE2021681)
+1 种基金
海南省重点研发(社会发展)计划项目(ZDYF2022SHFZ089)
江苏省高等学校自然科学研究项目(23KJB560005)。
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文摘
在综合管廊建设时,不可避免会穿越水平非均匀土体,导致其对管廊的抗震带来不利影响。本文通过振动台试验并基于改进离散元程序,对管廊上覆土体表面的竖向位移和土压力进行深入探究,由表象(宏观土体表面竖向位移)到内里(管廊所受到的土体作用力),以探究管廊的破坏机理。首先基于能量的微分正交法和Newmark-β法,改进离散元来实现综合管廊数值模型的构建,而后将此方法应用于动力计算以提取竖向位移和土压力增量,最后探究了土体表面竖向位移-土压力响应结果之间的内在关系。研究发现砂土发生了剪沉现象,此砂土补充了管廊下部的空隙;侧壁土压力增量分布近似呈中间大两端小的极值形;柔度比越大的结构,受到的土压力越大,其变形一般也较大;砂土区侧壁土压力增量存在极小值,而黏土区相反。本文结论可为管廊的抗震设计提供依据。
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关键词
离散元
综合管廊
非均匀土体
振动台试验
土-结相互作用
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Keywords
Discrete element
Utility tunnel
Non-homogeneous site
Shaking table test
Soil-structure interaction
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分类号
TU990.3
[建筑科学—市政工程]
TU311.3
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题名穿越非均匀土体埋地管道地震离心实验研究
被引量：4
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作者
张宏涛
赵宇飞
高明旭
高建岭
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机构
北方工业大学土木工程学院
中国水利水电科学研究院
北京市煤气热力工程设计院有限公司
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出处
《工程力学》
EI
CSCD
北大核心
2021年第11期88-94,共7页
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基金
北京教委科技一般项目(KM202110009007)。
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文摘
穿越非均匀土体经历不同地震作用的埋地管线的变形和残余强度严重影响着管道的安全。该文采用离心振动台分别平行于埋地管道长度方向输入0.6 g和0.3 g峰值地面加速度地震波,研究了埋地管道在一系列地震作用和不均匀土体变形共同作用下的响应,得到了PVC和铝合金两种埋地管道穿越软土/硬土土体的地震响应规律。地震引起不均匀土体的瞬时变形,导致埋地管道最大应变发生在土体分界面和软土中,管道拉伸应变幅值软土要大于硬土,而压缩应变幅值正好相反,硬土中管道拉伸应变幅值小于压缩应变幅值,硬土中管道压缩应变幅值受地震烈度影响比软土大。地震引起的土体永久变形对埋地管道残余变形影响很大,硬土中的管道残余应变为压应变,软土中管道的残余应变为拉压应变交替分布。
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关键词
埋地管道
非均匀土体
离心振动
残余变形
地震烈度
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Keywords
buried pipeline
non-uniform sites
centrifugal dynamic
residual deformation
seismic intensity
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分类号
P315.9
[天文地球—地震学]
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题名非均匀土体受压破坏数值模拟
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作者
谭云亮
马志涛
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机构
山东科技大学资源与环境工程学院
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出处
《山东科技大学学报（自然科学版）》
CAS
2002年第2期90-93,共4页
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基金
教育部专项基金
山东省自然科学基金资助项目 (Y2 0 0 0F0 6 )
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文摘
根据土体颗粒大小的非均匀性 ,将颗粒之间的接触关系视为符合库仑条件 ,采用颗粒状离散元对恒速加载条件下土体的崩塌破坏过程及其力场、速度场的演化规律进行了模拟。结果表明 ,土体内因颗粒间分离而形成的宏观裂缝带是破坏坍塌的前兆 ,因此 ,在形成宏观裂缝区以前进行加固是保证土体稳定的基础 。
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关键词
非均匀土体
受压破坏
数值模拟
崩塌破坏
力场
速度场
岩土工程
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Keywords
heterogeneous soil
compression
failure
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分类号
TU411.6
[建筑科学—岩土工程]
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题名二维非均匀饱和土体的地震反应分析
被引量：3
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作者
秦小军
陈少林
曾心传
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机构
中国地震局地震研究所
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出处
《地震工程与工程振动》
CSCD
北大核心
1999年第1期7-14,共8页
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基金
地震科学联合基金!197073
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文摘
将饱和土体视为由弹性骨架和不可压缩流体组成的两相孔隙介质，取固相位移、液相位移、孔隙水压力为场变量。从两相孔隙介质的动力耦合微分方程出发，利用伽辽金原理和Ｗｉｌｓｏｎ法导出了三场有限元积分方法。该方法可进行二维非均匀饱和土体的地震反应分析。文中通过算例讨论了非均匀饱和土体地震反应的一些特征。
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关键词
非均匀饱和土体
有限元
地震反应
土动力学
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Keywords
nonhomgeneous fluid-saturated soil, three-field finite element procedure, seismic re-sponse
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分类号
TU435
[建筑科学—岩土工程]
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