新建地铁隧道上穿既有隧道引起的结构隆起变形 被引量：38

1

作者 许有俊 陶连金 +2 位作者 文中坤 刘忻梅 张玥 《中国铁道科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期48-54,共7页

针对新建地铁隧道上穿既有隧道工程,基于新建地铁隧道开挖引起的卸荷附加应力解析解,建立既有地铁隧道结构的弹性地基梁模型,推导得到预测既有地铁隧道结构隆起变形的计算公式;采用该公式对北京地铁4号线西单站隧道上穿既有1号线隧道时... 针对新建地铁隧道上穿既有隧道工程,基于新建地铁隧道开挖引起的卸荷附加应力解析解,建立既有地铁隧道结构的弹性地基梁模型,推导得到预测既有地铁隧道结构隆起变形的计算公式;采用该公式对北京地铁4号线西单站隧道上穿既有1号线隧道时引起的既有隧道结构的隆起量进行预测,分析土体基床系数及卸荷参数对既有地铁隧道结构隆起变形的影响。结果表明:计算得到的既有隧道结构隆起曲线形态为单峰,近似服从正态分布;提高地基基床系数可以明显减小既有隧道结构的隆起量;随着卸荷宽度不断增加,既有隧道隆起量不断增加,但当卸荷宽度大于30m时对既有隧道的隆起变形影响甚微;随着双矩形卸荷间距的逐渐增大,既有隧道的隆起曲线分别呈基本符合正态分布的单峰形态、中间为直线段而两侧近似服从正态分布的形态及2条正态分布曲线叠加的双峰形态。 展开更多

关键词 弹性地基梁理论 地铁上穿工程 既有隧道 卸荷附加应力 隆起变形

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既有管线下盾构施工地层沉降监测和位移加载数值分析 被引量：29

2

作者 贾瑞华 阳军生 +1 位作者 马涛 刘树亚 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第3期425-430,共6页

针对深圳地铁下穿电缆隧道的实例,通过采用位移加载法模拟隧道开挖效应和弹性地基梁理论分析管土相互作用,提出将地铁上方的既有隧道视为大管径管线考虑,分析了地铁左线施工引起的地层响应,并借助相关控制标准对电缆隧道的安全性作出评... 针对深圳地铁下穿电缆隧道的实例,通过采用位移加载法模拟隧道开挖效应和弹性地基梁理论分析管土相互作用,提出将地铁上方的既有隧道视为大管径管线考虑,分析了地铁左线施工引起的地层响应,并借助相关控制标准对电缆隧道的安全性作出评价,分析结果表明:数值计算结果与实测数据吻合较好,电缆隧道也处于安全状态,可为相关类似工程研究提供借鉴。 展开更多

关键词 既有隧道 管线 位移加载法 弹性地基梁

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不同支护深基坑开挖对地下通道变形的影响 被引量：11

3

作者 陈尚荣 曹传祥 廖志坚 《交通科学与工程》 2018年第4期43-52,共10页

以上海中环线某矩形地下通道的深基坑开挖为例,基于有限元数值模拟方法,考虑土体、基坑围护结构与矩形地下通道之间的相互作用,建立深基坑开挖过程及矩形地下通道弹塑性数值仿真模型,分析不同支护形式下深基坑开挖对邻近矩形地下通道变... 以上海中环线某矩形地下通道的深基坑开挖为例,基于有限元数值模拟方法,考虑土体、基坑围护结构与矩形地下通道之间的相互作用,建立深基坑开挖过程及矩形地下通道弹塑性数值仿真模型,分析不同支护形式下深基坑开挖对邻近矩形地下通道变形的影响。对基坑周围土体水平位移、基坑周围土体沉降及矩形地下通道变形等进行了研究。研究结果表明:方案一(钻孔灌注桩结合止水帷幕+水平内支撑)比方案二对邻近矩形地下通道变形的影响小些。结合型钢水泥土搅拌墙的变形控制需满足内插型钢拔出回收等要求。因此,方案一更为适合于该工程。 展开更多

关键词 深基坑开挖 矩形地下通道 弹性地基梁理论 基坑支护形式 有限元数值模拟

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非对称推力作用下盾构隧道附加响应的解析解 被引量：9

4

作者 王祖贤 施成华 刘建文 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第9期2449-2460,共12页

在盾构曲线掘进或纠偏时,盾尾非对称推力会在隧道端部产生一附加弯矩,该附加弯矩会引起隧道纵向变形、环间错台等施工病害。基于弹性地基梁理论,将盾构隧道简化为Winkler地基中的Timoshenko梁,建立了非对称推力作用下盾构隧道附加响应... 在盾构曲线掘进或纠偏时,盾尾非对称推力会在隧道端部产生一附加弯矩,该附加弯矩会引起隧道纵向变形、环间错台等施工病害。基于弹性地基梁理论,将盾构隧道简化为Winkler地基中的Timoshenko梁,建立了非对称推力作用下盾构隧道附加响应的解析计算模型,推导了隧道纵向变形和内力的解析解。采用有限元方法对解析解的正确性和适用性进行了验证,探明了解析模型关键参数的敏感性,进一步讨论了附加弯矩的影响范围和盾构推力的二阶效应。研究结果表明:所建立的解析模型是可靠的,对非对称推力作用下盾构隧道的附加响应分析具有良好的适用性;地基刚度和隧道刚度对隧道纵向变形的影响较对内力的影响更为显著;附加弯矩影响范围对地基刚度的变化更为敏感,两者之间呈指数型衰减关系;盾构推力提升了隧道的纵向抗弯刚度,而其产生的二阶效应的影响较低,在较低的隧道抗弯刚度和地基刚度条件下,轴力的二阶效应有所增强。 展开更多

关键词 盾构隧道 非对称推力 弹性地基梁理论 解析解

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考虑层间滑移的水泥混凝土路面结构力学响应分析 被引量：4

5

作者 郑直 郭乃胜 +3 位作者 孙雅珍 王金昌 谭忆秋 尤占平 《东南大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第4期655-663,共9页

为快速分析水泥混凝土路面结构响应特性,将路面结构简化为Winkler地基上的双层欧拉直梁,基于Euler-Bernoulli梁理论和状态空间方法,提出了一种考虑层间界面剪切滑移效应的水泥混凝土路面结构力学响应的解析计算方法.通过与有限元数值计... 为快速分析水泥混凝土路面结构响应特性,将路面结构简化为Winkler地基上的双层欧拉直梁,基于Euler-Bernoulli梁理论和状态空间方法,提出了一种考虑层间界面剪切滑移效应的水泥混凝土路面结构力学响应的解析计算方法.通过与有限元数值计算的结果对比,验证了该解析计算方法的正确性,并揭示了不同路面结构长度与层间剪切刚度影响下水泥混凝土路面结构变形响应的变化规律,以及荷载大小对界面处剪切力集度的影响规律.结果表明:计算时选用不同的路面结构长度对变形响应具有显著影响,建议长度不宜小于10 m;层间界面的剪切滑移效应会显著地影响水泥混凝土路面结构的竖直位移与弯曲变形,且该影响会随着荷载的增加而愈加显著,层间界面的接触效应不容忽略;增大层间剪切刚度能够有效地减小荷载对水泥混凝土路面结构变形响应的影响. 展开更多

关键词 道路工程 状态空间法 弹性地基梁 Euler-Bernoulli梁理论 界面剪切滑移效应

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基于弹性地基曲梁理论的盾构隧道管片分析方法 被引量：8

6

作者 黄伟明 王金昌 +2 位作者 徐日庆 杨仲轩 徐荣桥 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第4期787-795,共9页

基于弹性地基曲梁理论,考虑管片接头的抗弯、抗压和抗剪性能,采用状态空间法,求得圆形盾构隧道管片环在周围土压力作用下变形和内力的解析解.通过与有限元和简化解结果的对比,验证了解析结果.参数分析表明,在盾构工法的典型地层范围内,... 基于弹性地基曲梁理论,考虑管片接头的抗弯、抗压和抗剪性能,采用状态空间法,求得圆形盾构隧道管片环在周围土压力作用下变形和内力的解析解.通过与有限元和简化解结果的对比,验证了解析结果.参数分析表明,在盾构工法的典型地层范围内,接头剪切刚度的变化对衬砌内力和变形的影响明显小于其他2个方向刚度的变化.衬砌的水平变形由受压内缩趋势和荷载差异导致的横扩趋势共同决定.接头轴向刚度的削弱加剧内缩趋势,土弹簧的存在对上述2种趋势的发展起限制作用.当接头轴向刚度较小时,内缩趋势占主导地位,将导致衬砌向内的水平变形. 展开更多

关键词 隧道衬砌 弹性地基 曲梁理论 状态空间法 管片接头

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树枝直刃剪切数学模型与试验 被引量：7

7

作者 王慰祖 吴良军 +3 位作者 杨洲 陆华忠 汪刘一 郭晓伶 《华南农业大学学报》 CAS CSCD 北大核心 2016年第4期105-111,共7页

【目的】基于材料力学和弹性地基梁理论对直刃刀片剪切树枝过程进行理论建模,并根据该模型计算出直刃刀片剪切树枝所受的剪切力。【方法】以石硖品种龙眼树枝为试验材料,利用万能材料试验机和摩擦试验台等仪器测定龙眼树枝的相关力学特... 【目的】基于材料力学和弹性地基梁理论对直刃刀片剪切树枝过程进行理论建模,并根据该模型计算出直刃刀片剪切树枝所受的剪切力。【方法】以石硖品种龙眼树枝为试验材料,利用万能材料试验机和摩擦试验台等仪器测定龙眼树枝的相关力学特性参数和滑动摩擦因数,测量并用模型计算树枝不同含水率(w)、直径和不同刀片刃角下动刀片剪切龙眼树枝的峰值剪切力,剪切试验所用刀具的刃角分别为10°、20°和30°。【结果】当树枝直径为20.4 mm、相对含水率为76%、刀片刃角为20°时,刀片剪切力理论计算曲线与试验曲线趋势一致,峰值剪切力的误差约为2.3%;当树枝直径为15.3 mm,刀片刃角为20°,且树枝含水率大于纤维饱和点(30%)时,刀片峰值剪切力随含水率升高而增大,计算值在试验值的误差范围内;当树枝直径为24.6 mm、含水率为76%,且刀片刃角从10°增大到30°时,峰值剪切力显著增大,计算值处于试验值的误差范围内。【结论】该理论模型可用于预测剪切力并分析不同力学参数对峰值剪切力的影响,为修剪机具剪切机构的设计和优化提供参考。 展开更多

关键词 数学模型 直刃刀片 剪切 含水率 刃角 龙眼树枝 弹性地基梁理论

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基于能量法的隧道穿越引起既有管线变形研究

8

作者 罗文俊 刘天宇 +1 位作者 郝结平 江学辉 《防灾减灾工程学报》 CSCD 北大核心 2024年第1期128-136,共9页

针对隧道穿越引起既有管线变形的问题,本文出发点并非沿用力学平衡,而是从系统能量入手。将既有管线视为Euler-Bernoulli梁,并搁置于可考虑地基连续变形的Pasternak地基上。参考Rayleigh-Ritz法给出位移函数,写出地基梁系统各部分的功... 针对隧道穿越引起既有管线变形的问题,本文出发点并非沿用力学平衡,而是从系统能量入手。将既有管线视为Euler-Bernoulli梁,并搁置于可考虑地基连续变形的Pasternak地基上。参考Rayleigh-Ritz法给出位移函数,写出地基梁系统各部分的功能表达式,建立关于管线变形的总势能方程。依据最小势能原理对其进行变分运算并求解,推导得到计算管线变形的理论解析。分别利用有限元软件的模拟结果和已发表文献中实际工程的监测数据验证所提方法的合理性。进一步对既有管线抗弯刚度、新旧结构穿越角度以及地层损失率展开参数分析。研究结果表明,随着既有管线抗弯刚度和新旧结构穿越角度的增大,既有管线的变形减小;而随着地层损失率的增大,既有管线的变形也随之增大。所提方法可快速评估隧道开挖对既有管线的影响。 展开更多

关键词 隧道穿越 管线变形 能量法 弹性地基梁理论 理论解析

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考虑煤体状态的采动岩体移动规律 被引量：4

9

作者 周泽 朱川曲 +1 位作者 李青锋 史应恩 《地下空间与工程学报》 CSCD 北大核心 2017年第5期1338-1346,共9页

在传统采动岩体理论分析中将煤体作为采动岩体的刚性边界,这与现场实际有较大的出入。针对该问题,将煤体视为与其上覆岩层一起协调变形的弹性承载体,对覆岩的初次破断和周期性破断进行了理论分析和数值模拟,结果表明:覆岩的移动规律不... 在传统采动岩体理论分析中将煤体作为采动岩体的刚性边界,这与现场实际有较大的出入。针对该问题,将煤体视为与其上覆岩层一起协调变形的弹性承载体,对覆岩的初次破断和周期性破断进行了理论分析和数值模拟,结果表明:覆岩的移动规律不仅与其自身性质有关,而且与其下伏支撑体的地基系数密切相关。当下伏支撑体的地基系数小时,覆岩初次垮落步距更小,覆岩初次断裂位置位于岩梁中间,覆岩周期断裂的位置更趋于支撑边界深处,同时支撑体本身的破坏范围更大;反之,覆岩初次垮落步距更大,覆岩周期断裂的位置更靠近支撑边界,同时支撑体本身的破坏范围变小。因此,在煤层开采过程中,覆岩的移动规律不仅需要考虑自身的力学性质,还需考虑其下伏支撑体的状态。在考虑软弱煤层时,不仅应考虑软弱煤层的力学性质,还需综合考虑煤层的开采厚度。 展开更多

关键词 弹性地基理论 采动岩体 断裂位置 地基系数

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预应力锚索抗滑桩的设计与计算 被引量：4

10

作者 毛明章 赵明阶 《港工技术》 2010年第2期47-49,共3页

在预应力锚索抗滑桩的设计计算过程中,要根据预应力锚索桩的施工顺序和实际受力特点,结合桩、土及锚索之间的相互作用来合理设计。基于弹性地基梁理论,按照桩与锚索变形协调的原理,分阶段进行锚索抗滑桩的变形与内力的计算分析。结合锚... 在预应力锚索抗滑桩的设计计算过程中,要根据预应力锚索桩的施工顺序和实际受力特点,结合桩、土及锚索之间的相互作用来合理设计。基于弹性地基梁理论,按照桩与锚索变形协调的原理,分阶段进行锚索抗滑桩的变形与内力的计算分析。结合锚索抗滑桩设计计算实例,验证该设计计算理论的合理性。 展开更多

关键词 锚索抗滑桩 弹性地基梁理论 变形 内力计算

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木网壳钢板群栓节点轴向滑移刚度试验与理论研究 被引量：4

11

作者 孙小鸾 瞿以恒 陆伟东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2021年第7期34-42,共9页

作为大跨木网壳常见节点之一的钢板群栓节点,在轴向力作用下极易发生滑移变形,对整体网壳的力学性能产生不可忽略的影响。为研究不同参数对钢板群栓节点轴向滑移刚度的影响,对13组,考虑螺栓直径、数量、行距、列距以及材质等级等变化参... 作为大跨木网壳常见节点之一的钢板群栓节点,在轴向力作用下极易发生滑移变形,对整体网壳的力学性能产生不可忽略的影响。为研究不同参数对钢板群栓节点轴向滑移刚度的影响,对13组,考虑螺栓直径、数量、行距、列距以及材质等级等变化参数的钢填板-螺栓节点开展了单调加载试验研究,得到不同参数节点的轴向滑移刚度及变化规律,基于单栓的半无限体地基梁理论以及群栓弹簧模型建立了节点初始滑移刚度的理论公式。分析结果表明,节点轴向滑移刚度随螺栓直径的增大以及螺栓数量的增加,总体呈现非线性的增加趋势;螺栓列距、螺栓材性对轴向刚度影响的规律性不明显。采用弹性地基梁理论分析的节点刚度与试验结果吻合度较好,可作为木网壳群栓节点轴向滑移刚度的预测分析方法。 展开更多

关键词 木网壳 钢填板-螺栓节点 轴向滑移刚度 弹性地基梁理论 弹簧模型

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深基坑开挖对邻近矩形地下通道变形影响研究 被引量：3

12

作者 廖志坚 陈尚荣 曹传祥 《水利与建筑工程学报》 2018年第4期220-226,共7页

以紧邻上海中环线某矩形地下通道的深基坑开挖为例,结合位移控制理论,将二阶段法应用于基坑开挖对邻近矩形地下通道结构变形研究。采用弹性地基梁理论对矩形地下通道的变形和受力机理进行分析,求解基坑开挖对邻近矩形地下通道变形的理... 以紧邻上海中环线某矩形地下通道的深基坑开挖为例,结合位移控制理论,将二阶段法应用于基坑开挖对邻近矩形地下通道结构变形研究。采用弹性地基梁理论对矩形地下通道的变形和受力机理进行分析,求解基坑开挖对邻近矩形地下通道变形的理论解答,推导出矩形地下通道的弹性地基梁计算方法。并基于有限元数值模拟方法,考虑土体、基坑围护结构与矩形地下通道之间的相互作用,建立深基坑开挖过程以及矩形地下通道弹塑性数值仿真模型,分析施工过程中基坑支护体系结构以及邻近矩形地下通道的变形规律及应力特征,探讨基坑开挖工况、基坑开挖深度等因素对地下通道运营的影响规律。 展开更多

关键词 深基坑开挖 矩形地下通道 弹性地基梁理论 二阶段法

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下穿盾构隧道施工对铁路的影响研究 被引量：3

13

作者 蔡军安 何娜 《路基工程》 2015年第2期117-121,共5页

盾构隧道开挖对邻近建筑物的扰动是必然存在的,此类问题已得到了愈来愈广泛的关注。以佛山市三水区下穿盾构隧道工程为依托,利用数值摸拟法,计算分析了近距离下穿盾构隧道施工对既有铁路的影响规律。基于弹性地基梁理论,将盾构开挖影响... 盾构隧道开挖对邻近建筑物的扰动是必然存在的,此类问题已得到了愈来愈广泛的关注。以佛山市三水区下穿盾构隧道工程为依托,利用数值摸拟法,计算分析了近距离下穿盾构隧道施工对既有铁路的影响规律。基于弹性地基梁理论,将盾构开挖影响等效成一位移,推导了盾构隧道开挖引起的既有铁路竖向位移理论计算公式。分析结果表明:盾构隧道开挖引起的轨道沉降近似呈正态分布曲线,主要影响范围为隧道轴线两侧约2.5倍隧道直径范围内,与Peck估算公式计算所得影响范围一致,且其分布规律与实测结果吻合。对比数值与理论计算结果表明,采用弹性地基梁法可以有效地计算既有铁路受下穿盾构开挖影响后的位移。 展开更多

关键词 盾构隧道 既有铁路 位移影响 弹性地基梁理论 数值分析

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管棚支护下CRD法施工对浅埋隧道上覆地层的影响研究 被引量：1

14

作者 董凌岳 杨克形 +1 位作者 麻超 刘世奇 《北方交通》 2021年第5期79-83,共5页

以杭州地铁三号线小和山站暗挖段隧道工程为背景,基于Pasternak弹性地基梁理论及数值模拟计算,研究了软弱破碎地层CRD法施工过程中管棚的挠度变化和地表沉降规律。研究表明,开挖面处管棚挠度最大,管棚挠度变化曲线呈“凹”型;管棚支护... 以杭州地铁三号线小和山站暗挖段隧道工程为背景,基于Pasternak弹性地基梁理论及数值模拟计算,研究了软弱破碎地层CRD法施工过程中管棚的挠度变化和地表沉降规律。研究表明,开挖面处管棚挠度最大,管棚挠度变化曲线呈“凹”型;管棚支护下地表沉降值约为无管棚支护的1/4;有管棚工况下,隧道上断面开挖时地表沉降速率远大于下断面开挖时。从理论与计算层面均证明了浅埋松软地层中管棚注浆加固技术的优越性。 展开更多

关键词 弹性地基梁理论 软弱破碎地层 管棚支护 CRD法 地表沉降

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弹性基础上封闭型梁的等效刚度及其动态响应

15

作者 李桂花 丁伟朋 +2 位作者 杨黎明 余同希 周风华 《力学季刊》 CSCD 北大核心 2010年第4期511-520,共10页

从柔性耗能防撞装置出发,建立一个弹性基础上封闭型梁的分析模型,该模型由分布的辐射弹簧和与弹簧连接的两个同心圆环组成。利用曲梁理论和弹性基础梁理论,分别建立外钢围圆环在静态集中力作用和动态冲击载荷作用下描述外钢围径向位移... 从柔性耗能防撞装置出发,建立一个弹性基础上封闭型梁的分析模型,该模型由分布的辐射弹簧和与弹簧连接的两个同心圆环组成。利用曲梁理论和弹性基础梁理论,分别建立外钢围圆环在静态集中力作用和动态冲击载荷作用下描述外钢围径向位移的控制方程。针对外钢围承受静态集中力载荷情况,通过特定边界条件获得径向位移的精确解,推导得到防撞装置的等效刚度;针对外钢围承受动态冲击载荷情况,通过特定边界条件和初始条件,形成完全的初边值问题,应用Laplace变换和Laplace数值反变换技术对该初边值问题进行求解,得到外钢围在受冲击载荷作用下的动态响应。 展开更多

关键词 柔性防撞装置 弹性基础 曲梁理论 等效刚度 动态响应 LAPLACE变换

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不同跨径小净距隧道管棚超前支护机理与变形控制

16

作者 黄光友 肖鹏帅 +2 位作者 李明珠 李文杰 梁斌 《兰州工业学院学报》 2024年第3期25-29,共5页

以新疆乌尉高速公路上新光隧道工程为依托,对不同跨径软弱围岩小净距隧道超前支护力学特性进行研究。采用有限元软件MIDAS GTS NX建立有无管棚超前支护两种工况下隧道模型,分析不同开挖阶段管棚弯矩的分布规律以及两种工况下隧道拱顶沉... 以新疆乌尉高速公路上新光隧道工程为依托,对不同跨径软弱围岩小净距隧道超前支护力学特性进行研究。采用有限元软件MIDAS GTS NX建立有无管棚超前支护两种工况下隧道模型,分析不同开挖阶段管棚弯矩的分布规律以及两种工况下隧道拱顶沉降、初期支护应力及围岩塑性区的变化规律。结果表明:在隧道开挖过程中,掌子面处管棚受力较大,支护稳定后受力较小且较为均匀;管棚超前支护工况下累计拱顶沉降左洞为2.83 mm、右洞为6.74 mm,相较无超前支护,左、右洞拱顶沉降分别减少了34.64%和32.26%;布设管棚后衬砌最大主应力降低14.13%,围岩最大塑性应变减少了28.48%。采用管棚超前支护措施进行洞口段开挖能提高围岩稳定性,控制围岩变形,可为类似工程提供指导借鉴。 展开更多

关键词 不同跨径小净距隧道 管棚超前支护 Winkler弹性地基梁理论 变形控制

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三线盾构隧道渐次掘进扰动影响分析

17

作者 石小艺 张孟喜 +1 位作者 柯宁静 卢康明 《上海大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期401-413,共13页

对于三线并行盾构隧道,后行隧道多次侧穿会对已建先行隧道造成扰动影响.基于Mindlin解,采用两阶段分析法,得到了先行隧道在两次盾构平行跨越下的水平附加位移解析解.与国家科学中心核心创新项目上海硬X射线三线并行盾构隧道现场监测数... 对于三线并行盾构隧道,后行隧道多次侧穿会对已建先行隧道造成扰动影响.基于Mindlin解,采用两阶段分析法,得到了先行隧道在两次盾构平行跨越下的水平附加位移解析解.与国家科学中心核心创新项目上海硬X射线三线并行盾构隧道现场监测数据进行对比,验证了方法的有效性.对三线隧道水平净距、结构纵向刚度、地层损失率及地层剪切模量进行了影响因素参数分析,研究结果表明:先行隧道在后行隧道平行跨越关键断面下产生的水平附加位移峰值与并行隧道水平距离、隧道结构纵向刚度、地层剪切模量成反比,与地层损失率成正比.研究成果可为合理预测后行隧道侧穿施工对已建先行隧道的影响提供一定的理论依据. 展开更多

关键词 三线盾构隧道 两阶段分析法 Pasternak地基梁模型 水平位移

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双参数弹性基功能梯度圆柱管自由振动的高阶梁理论解

18

作者 马维力 崔辉如 +3 位作者 申柳雷 王诗琦 彭帆 李显方 《国防科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期86-95,共10页

基于高阶剪切变形梁理论,推导了Winkler-Pasternak弹性基径向功能梯度空心圆柱管自由振动行为的控制方程。该方法无须引入剪切修正系数,自动满足空心圆柱管内外表面剪应力自由边界条件。通过引入辅助函数,将关于挠度和转角的耦合控制方... 基于高阶剪切变形梁理论,推导了Winkler-Pasternak弹性基径向功能梯度空心圆柱管自由振动行为的控制方程。该方法无须引入剪切修正系数,自动满足空心圆柱管内外表面剪应力自由边界条件。通过引入辅助函数,将关于挠度和转角的耦合控制方程化为单一高阶微分控制方程。给出了典型边界条件下功能梯度空心圆柱管的频率和振型。将计算结果与已有文献结果对比,验证了所提理论的精度。可以为工程中常见的Winkler-Pasternak弹性基梁结构提供更高精度的一维弹性理论解,研究结果表明,功能梯度材料的梯度参数和弹性地基刚度系数对固有频率值影响显著。与高阶固有频率相比,刚度系数对低阶固有频率的影响更加明显。 展开更多

关键词 自由振动 功能梯度材料 空心圆柱管 Winkler-Pasternak弹性基 高阶剪切变形梁理论

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温度-荷载耦合作用下GFRP-泡沫夹层结构I型断裂理论研究 被引量：3

19

作者 张晨浩 王璐 陈浩 《玻璃钢／复合材料》 CAS CSCD 北大核心 2016年第12期15-22,共8页

复合材料夹层结构因其比强度高、比刚度高、耐腐蚀等优异性能,被广泛应用于多个领域。但现役条件下,复合材料夹层结构也面临着各种损伤。在现有应用中,温度、荷载共同作用下的面层与芯材的张开型剥离(I型断裂)是常见的失效模式。基于能... 复合材料夹层结构因其比强度高、比刚度高、耐腐蚀等优异性能,被广泛应用于多个领域。但现役条件下,复合材料夹层结构也面临着各种损伤。在现有应用中,温度、荷载共同作用下的面层与芯材的张开型剥离(I型断裂)是常见的失效模式。基于能量守恒的观点,应用弹性地基梁理论,推导开裂时面层与芯材之间裂纹扩展的应变能释放率表达式,并用该理论值与双悬臂梁试验得到的试验值作对比,验证温度-荷载耦合作用下裂纹扩展应变能释放率表达式的正确性。 展开更多

关键词 夹层结构 双悬臂梁 应变能释放率 弹性地基梁模型

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管棚挠度及内力在超浅埋暗挖工程中的计算研究 被引量：2

20

作者 张伟 许锦锦 +3 位作者 冯阵图 高永红 王巍 黄旭 《河南科技大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2022年第5期57-64,M0005,M0006,共10页

超浅埋暗挖管棚及小导管注浆是超前支护中的主要支护结构,其受力、变形复杂,缺少有效计算方法,为此结合某城市道路下地下商业街超浅埋暗挖工程,依据Winkler弹性地基梁理论,对超前支护中的管棚进行了结构受力变形分析,建立了管棚结构受... 超浅埋暗挖管棚及小导管注浆是超前支护中的主要支护结构,其受力、变形复杂,缺少有效计算方法,为此结合某城市道路下地下商业街超浅埋暗挖工程,依据Winkler弹性地基梁理论,对超前支护中的管棚进行了结构受力变形分析,建立了管棚结构受力变形力学模型,进而推导出管棚挠度和内力计算方法。研究结果表明:计算得到的挠度曲线与实测数据曲线变化比较一致,挠度值均小于20 mm,最大偏差幅度39.5%。进一步通过推导得到的计算方法对超浅埋暗挖管棚弯矩进行求值,弯矩值先增大后减小并逐步趋于0,在钢管弯曲的允许范围之内。在距管棚与钢架连接端0.75 m处出现反弯点,弯矩值达到最大,模型1较模型2的弯矩小32.7%,故模型1的计算结果优于模型2,与实际监测结果更接近。 展开更多

关键词 超浅埋暗挖 Winkler弹性地基梁理论 管棚 计算方法

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