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基于AHP耦合Sigmoid函数的重载铁路黄土边坡风险分析
1
作者 李浩然 李铮 +3 位作者 马遥 卓崔瑶 周通 赵志荣 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第7期48-52,91,共6页
重载铁路具有大轴重、高密度、大运量的运输特点,黄土边坡路基段一直是重载铁路运营的高风险区段,现有风险评价方法尚无法满足其风险量化分析的需求。利用层次分析法AHP耦合Sigmoid函数的方法,围绕事故发生概率和损失两个方面对重载铁... 重载铁路具有大轴重、高密度、大运量的运输特点,黄土边坡路基段一直是重载铁路运营的高风险区段,现有风险评价方法尚无法满足其风险量化分析的需求。利用层次分析法AHP耦合Sigmoid函数的方法,围绕事故发生概率和损失两个方面对重载铁路黄土边坡工程展开风险定量评价。首先以边坡滑塌事故调研和稳定性控制理论为基础,明确黄土边坡的失稳影响因素,建立重载铁路黄土边坡稳定性评价模型和边坡失稳危害性评价模型;然后应用层次分析法建立黄土边坡稳定性评价模型指标权重,并提出各级影响因素的指标赋值方法;而后引入基于朴素贝叶斯理论的Sigmoid函数,构建边坡稳定服役概率、风险判断矩阵和黄土边坡的风险等级确定方法;最后以朔黄铁路某站高陡黄土边坡为工程背景,应用所得理论方法对其进行风险定量分析,计算得出该边坡失稳概率为0.64,造成经济损失约8611万元,隶属于高风险等级,并针对坡体几何特征、渗透能力、基岩特性等低分指标提出了具体的安全性提升措施建议。 展开更多
关键词 重载铁路 风险分析 层次分析法 SIGMOID函数 经济损失
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铁路基础设施风险辨识方法的发展和瓶颈分析 被引量：1
2
作者 李浩然 马遥 +1 位作者 丁海乐 魏哲 《铁道技术标准（中英文）》 2022年第11期20-24,共5页
中国铁路基础设施体量巨大,工程结构安全隐患多、使用寿命短、病害频发问题严重,现有风险辨识的方法无法满足工程实际需要。本文分析国内外铁路行业风险管理现状,梳理预先危险性分析法、故障类型及影响分析法、危险与可操作性研究法等... 中国铁路基础设施体量巨大,工程结构安全隐患多、使用寿命短、病害频发问题严重,现有风险辨识的方法无法满足工程实际需要。本文分析国内外铁路行业风险管理现状,梳理预先危险性分析法、故障类型及影响分析法、危险与可操作性研究法等风险辨识方法及其适用性,归纳总结铁路基础设施风险辨识方法存在的瓶颈,分析得出国内外基础设施标准不同、铁路基础设施风险辨识任务的复杂性和历史建造数据不清是风险辨识和控制的重要障碍的结论。 展开更多
关键词 铁路 基础设施 风险辨识 方法 瓶颈
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基于特征增强学习的路面裂缝病害视觉检测方法 被引量：13
3
作者 王保宪 白少雄 赵维刚 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第7期1927-1935,共9页
受路面复杂背景的干扰,既有的路面裂缝病害视觉检测算法易产生虚警和漏检问题。基于此,提出一种基于语义特征增强学习的路面裂缝病害检测方法。为了强化网络模型对图像浅层特征的利用,该算法以Unet++网络为裂缝检测的主框架,其通过融合... 受路面复杂背景的干扰,既有的路面裂缝病害视觉检测算法易产生虚警和漏检问题。基于此,提出一种基于语义特征增强学习的路面裂缝病害检测方法。为了强化网络模型对图像浅层特征的利用,该算法以Unet++网络为裂缝检测的主框架,其通过融合更多的底层特征信息来提升裂缝病害检测的精度。在Unet++网络层间特征融合的基础上,根据不同卷积层的特征图属性,进一步差异性地引入视觉注意力计算模块,有效抑制背景杂波的干扰,减少虚警率。为了降低裂缝病害检测的漏检率,利用空洞卷积操作分别从2方面改进网络模型的训练过程:其一,应用空洞卷积代替传统的池化操作,通过网络的自动学习剔除无关紧要的特征信息,加强网络对细微裂缝特征的学习能力;其二,在网络上采样前,建立空洞卷积金字塔池化层,通过增加对裂缝特征的尺度多样性计算,保证网络模型在不同拍摄距离下裂缝病害检测的适用性。收集大量的路面裂缝图像数据并与不同算法进行对比分析,实验结果表明本算法取得了比全卷积网络、原始Unet++网络更优的裂缝检测效果。 展开更多
关键词 裂缝检测 Unet++网络 注意力机制 空洞卷积
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养护压力对膏体充填体强度影响规律及机理分析 被引量：12
4
作者 陈顺满 王伟 +1 位作者 吴爱祥 王贻明 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期3740-3749,共10页
为了模拟与现场膏体充填体(CPB)较为相近的养护环境,分析养护压力对其强度的影响机理,以某铜矿全尾砂为研究对象,研究养护压力和养护时间对膏体充填体强度的影响规律。采用扫描电镜观察膏体充填体的微观结构,并对扫描电镜图像进行二值... 为了模拟与现场膏体充填体(CPB)较为相近的养护环境,分析养护压力对其强度的影响机理,以某铜矿全尾砂为研究对象,研究养护压力和养护时间对膏体充填体强度的影响规律。采用扫描电镜观察膏体充填体的微观结构,并对扫描电镜图像进行二值化处理,应用分形理论从定量角度对其机理进行分析。结果表明:随着养护压力的增加,膏体充填体的强度呈一元二次函数增长,但增长的速率逐渐减小,且膏体充填体的强度随养护时间的延长逐渐增加;膏体充填体的计盒维数随养护压力的增大而增大。养护压力对膏体充填体强度的影响机理在于:由于养护压力的增加,使孔隙水压力消散,水化反应加快,孔隙被水化产物所填充,使膏体充填体内部孔隙减小,形成新的膏体充填体承载骨架,进而使膏体充填体强度增加。 展开更多
关键词 膏体充填体 养护压力 强度 微观结构 分形维数
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现代有轨电车小半径曲线桥桥墩横向刚度研究 被引量：5
5
作者 谢铠泽 赵佳 +1 位作者 赵维刚 王新敏 《工程力学》 EI CSCD 北大核心 2023年第2期168-178,共11页
现代有轨电车小半径曲线桥梁桥墩横向刚度对线路的平顺性有重要影响。基于有限元法,建立曲线桥梁-无缝线路空间耦合作用计算模型,以某35 m+40 m+40 m+35 m曲线钢-混组合桥为例,分析了多种因素对轨向不平顺的影响。结果表明:曲线桥上无... 现代有轨电车小半径曲线桥梁桥墩横向刚度对线路的平顺性有重要影响。基于有限元法,建立曲线桥梁-无缝线路空间耦合作用计算模型,以某35 m+40 m+40 m+35 m曲线钢-混组合桥为例,分析了多种因素对轨向不平顺的影响。结果表明:曲线桥上无缝线路会因纵、横向梁轨耦合作用引起中长波的轨向不平顺;轨向不平顺幅值与桥墩纵向刚度、轨温变化幅度、扣件纵向阻力极限荷载正相关,与桥墩横向刚度、曲线半径、扣件纵向阻力弹塑性临界位移负相关,其中曲线半径影响最为显著;曲线半径从150 m增加至600 m,中点弦测法、矢距差法所确定的轨向不平顺幅值降幅均超过60%;确定了有轨电车常用跨度连续梁桥在不同曲线半径条件下对应的桥墩横向刚度限值,其中钢-混组合桥对应桥墩横向刚度限值是同等条件钢筋混凝土桥的1.2倍~2.0倍。建议曲线桥上无缝线路设计中优化锁定轨温,或采用小阻力扣件,可有效降低因梁轨相互作用引起的轨向不平顺幅值和桥墩横向刚度限值。 展开更多
关键词 铁道工程 曲线桥 有限元方法 横向刚度 轨向不平顺 现代有轨电车
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地震及次生突发灾害下公路桥梁网络韧性评估 被引量：8
6
作者 刘振亮 苑溦 李素超 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期176-184,共9页
为明确地震作用和地震引发的次生突发灾害(EISE)对公路桥梁网络韧性的影响,首先,提出综合考虑区域地震危险性、EISE特性、桥梁易损性和交通流特性等因素的公路桥梁网络韧性分析方法;然后,分析EISE的响应机制,建立EISE对公路桥梁网络影... 为明确地震作用和地震引发的次生突发灾害(EISE)对公路桥梁网络韧性的影响,首先,提出综合考虑区域地震危险性、EISE特性、桥梁易损性和交通流特性等因素的公路桥梁网络韧性分析方法;然后,分析EISE的响应机制,建立EISE对公路桥梁网络影响的模型,并发展地震及EISE作用下公路桥梁网络功能状态分析方法;最后,建立公路桥梁网络应对地震及EISE韧性评估指标,通过美国旧金山部分公路桥梁网络在地震及EISE作用下的韧性评估算例,验证该方法的实用性和有效性。结果表明:与单体桥梁相比,桥梁网络性能受地震动和EISE的相互作用,不仅受地震强度的影响,还受到地震位置的影响。所提方法能够合理评估桥梁网络应对地震EISE韧性。 展开更多
关键词 地震 地震引发的次生突发灾害(EISE) 公路桥梁网络 韧性评估 地震易损性
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大型铁路客站结构健康监测现状与发展思考 被引量：5
7
作者 杜彦良 张浩 刘伯奇 《铁道标准设计》 北大核心 2023年第3期1-9,16,共10页
随着我国铁路建设的快速发展,各种大型复杂现代化铁路客站相继建成并投入使用,呈现出体型新颖、结构庞大、受力状态复杂、运营维护要求高、人员高度聚集等特点,如何保障其运营安全至关重要。在此背景下,结构健康监测技术备受关注。系统... 随着我国铁路建设的快速发展,各种大型复杂现代化铁路客站相继建成并投入使用,呈现出体型新颖、结构庞大、受力状态复杂、运营维护要求高、人员高度聚集等特点,如何保障其运营安全至关重要。在此背景下,结构健康监测技术备受关注。系统梳理大型铁路站房的组成、结构特点和典型病害,明确大型铁路站房主要监测对象和监测内容,总结铁路客站结构健康监测关键技术研究和工程应用现状,并结合《铁路客站结构健康监测技术标准》编制过程中的调研、讨论和争议,分析当前存在的关键问题及未来发展趋势,以期促进大型铁路客站健康监测技术的应用和发展。 展开更多
关键词 大型复杂铁路客站 运营安全 结构健康监测 技术标准 工程应用
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近接增建基坑有限土体土压力计算方法探究 被引量：4
8
作者 张振波 周佳迪 +2 位作者 孙明磊 刘志春 胡指南 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期2091-2102,共12页
在既有结构旁近接增建基坑工程,有限土体土压力是基坑围护结构参数选取与施工控制的关键问题,但经典的土压力理论无法满足工程上安全与经济的需求。为了精确预测作用在围护结构上的土压力分布规律,根据增建基坑与既有结构的位置关系,提... 在既有结构旁近接增建基坑工程,有限土体土压力是基坑围护结构参数选取与施工控制的关键问题,但经典的土压力理论无法满足工程上安全与经济的需求。为了精确预测作用在围护结构上的土压力分布规律,根据增建基坑与既有结构的位置关系,提出3种既有结构近接增建基坑有限土体破坏模式,考虑土体与围护结构、土体与既有结构界面摩擦作用,通过对分区土体的薄层单元建立力学平衡方程,推导不同土体破坏模式下的有限土压力计算公式。根据3种土体破坏模式临界状态关系,验证公式的一致性。采用多种方法,对文献案例与模型试验进行对比分析,验证公式的合理性,并分析多个参数对有限土压力的影响规律。研究结果表明:有限土体土压力小于朗肯土压力;当滑移面与既有结构边墙相接时,有限土压力先增大后减小,呈非线性鼓形分布;当滑移面与既有结构底板相接时,土压力先逐渐增大到既有结构底板附近处骤减,再增加最后减小,整体呈非线性“B”型分布;通过对比分析,证明了公式的一致性、验证了公式的合理性;随着既有结构埋深、近接距离与基坑深度的增加,有限土体土压力逐渐增加,并趋于朗肯土压力。研究成果可为近接增建基坑工程有限土体土压力计算方法提供新的思路和方法。 展开更多
关键词 近接增建 基坑 既有结构 有限土体 土压力 计算方法
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基于IDA的铁路超高墩地震易损性分析 被引量：2
9
作者 范鑫 王新敏 陈士通 《铁道标准设计》 北大核心 2024年第4期123-130,共8页
为探究铁路超高墩结构的抗震性能并对其在双向水平地震作用下的易损性进行评估,以西部山区某高速铁路超高墩结构为研究对象,根据结构自身动力特性,以材料应变状态对应的截面曲率作为损伤指标,描述其不同的损伤破坏状态并确定不同损伤状... 为探究铁路超高墩结构的抗震性能并对其在双向水平地震作用下的易损性进行评估,以西部山区某高速铁路超高墩结构为研究对象,根据结构自身动力特性,以材料应变状态对应的截面曲率作为损伤指标,描述其不同的损伤破坏状态并确定不同损伤状态所对应的指标限值。基于IDA方法,从PEER数据库中选取10组远场地震动作为双向地震动输入样本,以ANSYS为平台建立超高墩有限元模型进行非线性动力时程分析,得到不同强度地震动对应的结构地震响应。结合能力需求比的对数回归分析,建立超高墩各控制截面的概率地震需求模型对其易损性进行评估,并采用一阶界限法计算超高墩整体损伤概率并建立易损性曲线。结果表明:H形双柱式薄壁空心超高墩在强震作用下各部位均会发生一定程度的损伤,其中墩底部位损伤最为严重,在PGA为1.0g时墩底部位轻微损伤、中等损伤和完全损伤的超越概率分别为98.71%、96.92%和36.02%;结构完全损伤概率较小,满足三水准抗震设防要求并具有良好的抗倒塌能力;易损性分析能够准确地反映超高墩的真实抗震性能,为实际工程中既有超高墩的震后损伤加固或新墩设计提供理论依据。 展开更多
关键词 铁路桥 超高墩 地震易损性 增量动力分析 损伤概率 抗震性能
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基于优化变分模态分解的混凝土浅层空洞病害识别
10
作者 赵维刚 石壮 +3 位作者 杨勇 田秀淑 鞠景会 李一凡 《振动与冲击》 EI CSCD 北大核心 2024年第14期91-102,共12页
针对开放环境下混凝土空洞病害检测的病害特征识别中噪声干扰、成分识别问题进行了研究,提出了基于优化变分模态分解(improved variational mode decomposition,IVMD)与自由振动衰减速度的混凝土浅层病害声振信号识别方法。该研究建立... 针对开放环境下混凝土空洞病害检测的病害特征识别中噪声干扰、成分识别问题进行了研究,提出了基于优化变分模态分解(improved variational mode decomposition,IVMD)与自由振动衰减速度的混凝土浅层病害声振信号识别方法。该研究建立了混凝土浅层空洞病害的理论模型,仿真了不同工况下的病害特征频率及其变化规律;提出了基于IVMD的信号分解方法,设计了基于Tent混沌与柯西变异优化的麻雀搜索算法联合搜索变分模态分解的关键参数k和α,在最佳分解的基础上提出了基于自相关函数图形、相关系数、衰减系数与频域分布情况的浅层空洞病害本征模态函数(intrinsic mode function,IMF)识别方法;选取幅值衰减评估了特征IMF的衰减速度,得出了基于振动衰减特征的空洞病害识别方法;通过预埋病害模型试验对比分析,验证了所提方法的有效性。研究结果表明,基于IVMD的分解方法能够有效降低噪声及其他成分的干扰,提高空洞病害识别精度和准确度。 展开更多
关键词 病害检测 优化麻雀搜索算法 优化变分模态分解(IVMD) 时域衰减速度 声振法
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衬砌-围岩时效劣化影响下开裂衬砌服役可靠性分析
11
作者 王大鹏 王景春 +2 位作者 孙丽娟 牛星 徐强 《铁道科学与工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2535-2546,共12页
隧道衬砌结构在服役期内多为含裂缝工作,并且在侵蚀环境长期作用下,隧道支护结构和围岩性能指标将发生劣化,将直接导致衬砌结构服役期内的可靠性降低。为研究劣化效应影响下含裂缝衬砌的服役性能,建立考虑围岩及衬砌劣化效应的时效可靠... 隧道衬砌结构在服役期内多为含裂缝工作,并且在侵蚀环境长期作用下,隧道支护结构和围岩性能指标将发生劣化,将直接导致衬砌结构服役期内的可靠性降低。为研究劣化效应影响下含裂缝衬砌的服役性能,建立考虑围岩及衬砌劣化效应的时效可靠性分析模型。通过分析衬砌混凝土强度、弹性模量和围岩弹性模量的经时劣化规律,确定影响结构性能劣化参数的统计特征,建立基于线弹性断裂力学的裂缝尖端应力强度因子时变模型和衬砌时变可靠性分析框架。以某山岭病害铁路隧道为例,利用随机有限元法获取不同裂缝深度、裂缝位置情况下应力强度因子典型服役时间点的统计特征,采用蒙特卡洛法计算开裂衬砌典型服役时间点的可靠度指标。结合2个工程失效案例验证模型的有效性。研究结果表明:劣化效应对含裂缝衬砌服役性能影响显著,衬砌可靠度指标随服役时间增加而降低,在评价分析既有隧道服役性能时,需要考虑长期劣化效应的影响;裂缝应力强度因子与裂缝开裂深度成正相关,开裂深度越大,结构可靠度指标越低;不同位置裂缝因受力不同强度因子存在较大差异,拱肩处结构可靠性能衰减同拱顶处相似。边墙处由于受力较小,服役期内可靠度指标满足要求。模型可以较为准确地模拟和预测隧道开裂失效的情况,研究结果为准确评估开裂衬砌的服役性能提供了依据,为运营期隧道维修养护提供了参考。 展开更多
关键词 隧道工程 性能劣化 时变可靠度 应力强度因子 蒙特卡洛法
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应急抢修钢桁梁动力响应销孔间隙影响分析
12
作者 王志远 陈士通 +1 位作者 刘屹 郝伟 《国防交通工程与技术》 2024年第3期12-17,共6页
以某128 m跨新型应急抢修钢桁梁为对象,利用ANSYS与UM联合开展车桥耦合分析,选取销孔间隙和钢销直径为关键参数,探究支点存在高差时销孔间隙对钢桁梁结构及车辆响应的影响规律。研究表明:钢桁梁存在支点主桁高差或对角高差,在钢销直径... 以某128 m跨新型应急抢修钢桁梁为对象,利用ANSYS与UM联合开展车桥耦合分析,选取销孔间隙和钢销直径为关键参数,探究支点存在高差时销孔间隙对钢桁梁结构及车辆响应的影响规律。研究表明:钢桁梁存在支点主桁高差或对角高差,在钢销直径恒定时,钢桁梁和车辆响应均随间隙增大而增大;在销孔间隙恒定时,钢桁梁和车辆响应均随直径增大而降低。相较于主桁高差,当存在对角高差时,销孔间隙对钢桁梁动力响应显著,而对车辆响应影响较小。此外,相较于钢桁梁竖向动力响应,销孔间隙对于横向水平动力响应的影响更为显著,设计与工程应用中应重点关注。 展开更多
关键词 钢桁梁 应急抢修 销孔间隙 钢销直径 支点高差 动力响应
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半穿式铁路应急钢梁抗震性能分析与评估
13
作者 张晨曦 王新敏 +2 位作者 赵曼 李义强 范鑫 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2024年第3期12-17,共6页
为评估铁路应急钢梁在多维地震作用下的抗震性能,以一座56m半穿式铁路应急钢梁为研究对象,借助ANSYS有限元软件,以材料应变和支座位移为损伤指标,确定各个损伤状态对应的指标限值.通过增量动力分析,采用10组地震动作为三向地震动输入样... 为评估铁路应急钢梁在多维地震作用下的抗震性能,以一座56m半穿式铁路应急钢梁为研究对象,借助ANSYS有限元软件,以材料应变和支座位移为损伤指标,确定各个损伤状态对应的指标限值.通过增量动力分析,采用10组地震动作为三向地震动输入样本,进行非线性时程分析,对应急钢梁各构件和结构整体进行易损性评估.研究结果表明,半穿式铁路应急钢梁横向刚度低于竖向刚度;结构在强震作用下,支座为最易损伤构件;结构整体出现严重损伤概率较低. 展开更多
关键词 铁路桥 半穿式钢梁 增量动力分析 地震易损性 抗震性能
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钢渣混凝土桩土相互作用机理试验研究
14
作者 神亮 张玉芝 +2 位作者 聂庆科 张淑静 郭翠丽 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2024年第2期113-118,共6页
通过设计桩土相互作用可视化试验装置,模拟钢渣混凝土桩加固吹填土地基,对桩周土体的水分含量、孔压值以及桩体对土体的扰动情况进行监测分析,并利用宏观、细观和微观相结合的试验手段,深入研究桩土间产生的物理化学反应及其产物。试验... 通过设计桩土相互作用可视化试验装置,模拟钢渣混凝土桩加固吹填土地基,对桩周土体的水分含量、孔压值以及桩体对土体的扰动情况进行监测分析,并利用宏观、细观和微观相结合的试验手段,深入研究桩土间产生的物理化学反应及其产物。试验结果表明,桩体具有膨胀挤密土体的作用;桩体能够加快土体的排水减压过程;桩土间产生的物理化学反应及其产物对地基稳定性有着正向加强作用。 展开更多
关键词 钢渣混凝土桩 桩土相互作用 模型试验 加固机理
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GP断层破裂模型在青海门源M_(S)6.9地震强地面运动模拟的适用性研究
15
作者 罗超 曹晓雨 +3 位作者 高阳 徐飞 冯怀平 王昊 《地球物理学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期534-547,共14页
2022年1月8日青海省门源县发生M_(S)6.9地震,震中附近遭受了强烈地震破坏.为验证Graves和Pitarka开发的GP断层破裂模型在震前对中国地区地震动场的预测与评估能力,本文基于GP法,考虑不同上升时间系数(rc)的影响,对门源地震进行了确定性... 2022年1月8日青海省门源县发生M_(S)6.9地震,震中附近遭受了强烈地震破坏.为验证Graves和Pitarka开发的GP断层破裂模型在震前对中国地区地震动场的预测与评估能力,本文基于GP法,考虑不同上升时间系数(rc)的影响,对门源地震进行了确定性地震动模拟.将模拟结果在地震动衰减规律、波形与幅值和烈度分布三个方面分别与青藏地区的地震动峰值预测方程、强震观测记录和根据强震记录自动产出的烈度图进行了对比.结果表明,当rc为9.0时,模拟记录与实测记录和地震动峰值预测方程基本一致.本文较好的重现了门源地震的强震动场,在合理选取rc的情况下,GP法可以应用于中国地区震前强地震动场的预测和估计. 展开更多
关键词 门源M_(S)6.9地震 GP断层破裂模型 强地面运动 上升时间系数 宽频带地震动模拟
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重载铁路双柱式桥墩加固技术优化研究
16
作者 陈树礼 李夷豪 +2 位作者 张建功 王泽涛 祁鉴全 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2024年第1期1-8,共8页
为探索基于性能提升的桥墩加固优化设计方法,以重载铁路中数量较多的分离式双柱式桥墩为对象,基于数值模拟分析和桥墩加固运营性能试验,开展3种常用方法加固条件下的桥墩静力性能对比分析和动力性能对比试验研究,并进行加固技术优化研究... 为探索基于性能提升的桥墩加固优化设计方法,以重载铁路中数量较多的分离式双柱式桥墩为对象,基于数值模拟分析和桥墩加固运营性能试验,开展3种常用方法加固条件下的桥墩静力性能对比分析和动力性能对比试验研究,并进行加固技术优化研究.结果表明,设计荷载作用下,墩身外包加固抑制墩顶水平位移效果较好,而"增大基础和增补桩基"组合加固则能有效减少基底截面应力;运营列车作用下,3种方法加固条件的墩顶横向振幅较加固前均有不同程度降低,但也有部分桥墩受施工等因素影响出现振幅增大的情况.采用优化提出的"增大基础+增补桩基+墩身外包"三重加固法,墩顶横向振幅降低幅度超过50%,能够很好地满足重载铁路双柱式桥墩强化改造需求. 展开更多
关键词 重载铁路 双柱式桥墩 加固技术 数值模拟 现场试验 优化设计
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采空区复合灾害环境下含瓦斯煤自燃特征研究进展 被引量：1
17
作者 田富超 贾东旭 +3 位作者 陈明义 梁运涛 朱红青 张同浩 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期2711-2727,共17页
采空区瓦斯与煤自燃复合灾害日趋成为制约矿井安全生产的主要灾害模式,煤自燃作为瓦斯燃烧、爆炸等灾害事故的“点火源”,无疑是防范煤矿采空区复合灾害的关键。目前关于采空区遗煤残余瓦斯(吸附态为主)与风流瓦斯(游离态)对煤自燃影响... 采空区瓦斯与煤自燃复合灾害日趋成为制约矿井安全生产的主要灾害模式,煤自燃作为瓦斯燃烧、爆炸等灾害事故的“点火源”,无疑是防范煤矿采空区复合灾害的关键。目前关于采空区遗煤残余瓦斯(吸附态为主)与风流瓦斯(游离态)对煤自燃影响机理的认识还不够深入,为此探究了含瓦斯条件下煤自燃相关研究的最新进展。现阶段针对含瓦斯风流/气氛下煤自燃特性的研究内容较为丰富,但吸附态瓦斯影响条件下的煤自燃特性实验平台及相关研究成果较匮乏。研究表明,游离瓦斯易引起煤低温氧化气体产物出现明显的“滞后效应”,同时煤体放热强度减弱、活化能整体增大,这反映出氧化气氛中的瓦斯对煤自燃具有抑制作用;相应地,煤自燃过程中的官能团、自由基及煤微晶结构等微观特征参数均会随瓦斯体积分数呈现规律性演变。进一步,考虑到遗煤内部残余瓦斯与风流瓦斯的赋存状态差异,探究了瓦斯对煤自燃过程的影响机理,包括CH4对O_(2)的驱替稀释作用、CH_(4)与O_(2)的竞争吸附解吸引起的置换效应,以及高温环境下的O_(2)分子化学吸附和煤氧复合效应作用。基于此,提出了采空区遗煤在吸附态瓦斯影响下的自燃过程特性、含瓦斯煤自燃流–固–热–化多场耦合特征、含瓦斯煤自燃监测预警理论应用等亟待突破的瓶颈问题。 展开更多
关键词 煤自燃 复合灾害环境 微观特征 多场耦合 遗煤残余瓦斯 热动力灾害
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基础加固施工对重载铁路桥梁静动力性能影响研究
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作者 陈树礼 祁鉴全 +2 位作者 王泽涛 张建功 李夷豪 《石家庄铁道大学学报（自然科学版）》 2024年第2期7-13,共7页
铁路桥梁墩台基础加固施工会改变桥墩约束状态,影响结构稳定和列车运营安全。以某重载铁路轻型桥墩基础加固工程为背景,采用数值模拟和试验测试手段,研究各关键施工环节对桥墩和桥跨结构稳定性、刚度和振动响应的影响规律。研究结果表明... 铁路桥梁墩台基础加固施工会改变桥墩约束状态,影响结构稳定和列车运营安全。以某重载铁路轻型桥墩基础加固工程为背景,采用数值模拟和试验测试手段,研究各关键施工环节对桥墩和桥跨结构稳定性、刚度和振动响应的影响规律。研究结果表明,基础加固施工分为钻孔桩施工、基础侧土体开挖、基础混凝土浇筑、墩身连接等4个关键施工步骤,其中土体开挖会导致桥墩稳定性和横向刚度降低,随开挖深度增加,两者均逐渐降低,而混凝土浇筑则引起桥墩刚度和稳定性逐渐增加,桥墩横向连接加固则引起墩身刚度显著增大,增幅达到32%;整个施工阶段中,土体开挖引起桥梁结构振动响应显著增大,其他加固环节对桥梁振动响应不明显;施工过程中,列车轴重、速度、桥墩高度是影响桥梁动力响应的最敏感因素,随列车轴重和速度以及桥墩高度增加,桥梁动力响应增大明显。 展开更多
关键词 基础加固 重载铁路 桥梁高度 静动力性能 数值模拟 加固试验
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抗拔桩承载能力影响因素与群桩变形规律试验研究
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作者 李浩然 王鑫磊 +1 位作者 张岩 方宏进 《建筑科学与工程学报》 CAS 北大核心 2024年第3期169-177,共9页
利用自主研发的桩基室内抗拔测试装置,结合数值模拟技术对抗拔桩的承载破坏过程及影响因素、群桩的协同工作特征展开了深入研究。结果表明:抗拔桩的承载破坏经历4个阶段,承载初期,桩顶侧摩阻力最先发挥作用,桩顶土体发生塑性破坏;随上... 利用自主研发的桩基室内抗拔测试装置,结合数值模拟技术对抗拔桩的承载破坏过程及影响因素、群桩的协同工作特征展开了深入研究。结果表明:抗拔桩的承载破坏经历4个阶段,承载初期,桩顶侧摩阻力最先发挥作用,桩顶土体发生塑性破坏;随上拔荷载不断增大,桩体产生相对位移,桩周土体由于桩身侧摩阻力产生塑性破坏;当桩身轴力自桩顶传递至桩底时,桩身底端产生抗拔“吸附力”,并伴随局部土体塑性破坏;随着桩周土体塑性区的拓展、连通,抗拔桩承载能力达到极限;桩身长径比、桩-土界面摩擦因数、桩侧土体压力与其承载极限呈正相关关系,其中桩身长径比对桩端“吸附力”具有重要影响;群桩抗拔过程中,角桩侧摩阻力发挥最充分,桩身位移量最小,极限承载力最大,中心桩桩身位移最大,极限承载力最低;距径比影响抗拔桩的群桩效应,当距径比从2增大至8时,桩身侧摩阻力提高30%,将距径比8作为群桩工程的推荐值,6~10作为群桩距径比的推荐范围。 展开更多
关键词 抗拔桩 长径比 距径比 摩擦阻力 中心桩
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基坑近接地铁车站主动土压力合力算法研究
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作者 张振波 黄安 +2 位作者 周佳迪 刘志春 孙明磊 《岩土工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1516-1524,共9页
针对有限土体主动土压力合力计算公式复杂的问题,以既有地铁车站邻域内新建基坑工程为依托,根据既有地铁车站与基坑的位置关系提出多种有限土体破坏模式,采用薄层微元法,考虑土体与结构界面摩擦作用,建立主动土压力合力计算方法。通过... 针对有限土体主动土压力合力计算公式复杂的问题,以既有地铁车站邻域内新建基坑工程为依托,根据既有地铁车站与基坑的位置关系提出多种有限土体破坏模式,采用薄层微元法,考虑土体与结构界面摩擦作用,建立主动土压力合力计算方法。通过调整新建与既有结构空间位置关系,得到了主动土压力合力等值图,并对其开展了参数分析,提出了主动土压力简便计算方法。研究结果表明:①提出了5种有限土体破坏模式,建立了相应的主动土压力计算公式;②随着近接距离的增加,主动土压力逐渐增大;随着既有地铁车站覆土厚度的增加,靠近基坑的时候主动土压力逐渐增大,远离基坑侧的主动土压力先增大后减小最后增大;③基坑深度对主动土压力影响大,内摩擦角有影响,墙土摩擦角基本上没有影响;④给出了有限土体主动土压力合力空间位置关系系数建议取值情况。通过以上研究,提出了一种简便的有限土体主动土压力合力计算方法,可以为近接工程设计与施工提供参考。 展开更多
关键词 基坑工程 近接工程 有限土体 主动土压力 等值图
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