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考虑桩-土-上部结构相互作用的输电塔抗震性能研究（图）
桩-土-输电塔耦合体系 粘弹性人工边界 时程分析
2023/4/21
本文以某一实际220kV输电线路工程为依托，在地震作用下，对桩-土-结构相互作用下输电塔的抗震性能进行研究。利用有限元软件ABAQUS，分别建立输电塔模型和桩-土-输电塔的整体模型。首先，采用时程分析的方法计算桩-土-输电塔体系在地震作用下的动力响应，其中土体根据实际情况分为四类情况。其次，计算刚性地基情况在地震作用下的动力响应。最后，通过两种不同模型的计算结果分析得出如下结论：考虑桩-土-结构相...
武汉岩土所研制多功能岩体结构面循环剪切仪（图）
岩体结构 三维结构光纹理扫描 岩土力学研究所
2022/5/6
隧道、地下洞群等地下工程多以岩体为赋存介质，岩体由结构面及其切割的块体组成，在地震作用、库水位升降、煤层工作面回采条件下，结构面易受到重复荷载作用，强度减弱并发生剪切，导致岩体沿结构面错动，进而对地下工程造成破坏，因此研究岩体结构面在循环荷载作用下的力学特性具有重要意义。然工欲善其事，必先利其器，循环剪切装备是研究结构面循环剪切力学性质和破坏机制的重要基础。
西京学院坐落于古城西安，是全国首批具有硕士学位授予权的民办普通高校。建校二十多年来，始终坚持“科学之精神、人文之素养、专业之特长”的应用技术型人才培养目标，奉行教学、科研并重的两轮驱动发展战略。近年来，学校根据自身优势与学科特色，组建了8个高水平校级科研平台，不断提升学校办学实力。据《中国民办本科院校科研竞争力评价研究报告》显示，西京学院科研竞争力连续五年稳居全国前四，陕西第一。
花岗岩是我国高放废物处置库的候选围岩，其中发育的多尺度结构面对处置库的密闭性有关键影响。以北山沙枣园岩体为研究区域，选择II，III，IV～V级结构面为研究对象，在调研的基础上，采用野外测量的方法，获取多尺度结构面的迹长和产状参数。运用数理统计方法分析多尺度结构面迹长分布，相较于指数分布，幂律分布更符合多尺度结构面的迹长分布，呈现尺度无关的标度统一性，标度为2.236。采用基于粒子群算法的K-me...
系统合理地统计系列尺度结构面的形貌是不同尺寸结构面代表性取样的前提条件，直接影响到结构面抗剪强度尺寸效应试验结果的有效性。针对传统均匀网格切分法在不同尺寸结构面形貌统计上的不足，提出系列尺度岩体结构面形貌渐进覆盖方法，该方法以不同尺寸试样为单位样本，以不同推进间距沿正交方向分别逐步推进，获得覆盖整个结构面的若干不同尺寸统计样本。通过对渐进覆盖方法的基本特征分析，提出样本量、样本覆盖区域和样本覆盖重...
框架通风锚管多年冻土边坡支护结构是基于“积极保护冻土”的原则提出的一种同时具备通风降温功能和锚固功能的新型多年冻土边坡支护结构，为了推动该结构在工程中的应用，现对其降温效果进行研究。首先，对通风锚管与土体之间的管壁换热机制进行分析，得出考虑风速影响的管壁热流密度计算公式；然后建立通风锚管径向传热模型，以管壁热流密度作为锚管边界条件，通过摄动方法求解，得出径向冻结锋面扩展的降温效果评价指标；同时，基...
考虑变荷载下结构性软土双层地基在固结过程中压缩性和渗透性的非线性变化，基于e-lg σ′两折线压缩模型及e-lg kv渗透关系，利用半解析方法和成层地基一维固结解析解对结构性软土双层地基一维非线性固结问题进行求解。编制相应的计算程序，通过实例计算，分析变荷载下考虑结构性的双层地基一维非线性固结性状，分别讨论土体结构性、加载速率、结构屈服应力和渗透指数对地基固结性状的影响。研究结果表明：考虑土体结构...
我国西部浅埋厚煤层普遍采用大采高综采方法回采，大采高综采工作面顶板关键层结构形态及其稳定性对采场矿压及围岩控制具有显著影响。通过建立等效直接顶对采空区充填度的计算模型，将等效直接顶分为“充分充填型”和“一般充填型”。基于物理相似模拟和UDEC数值模拟，分析了大采高采场覆岩单一关键层“高位斜台阶岩梁”结构和双关键层“斜台阶岩梁+砌体梁”结构的稳定性，揭示了单一关键层工作面来压迅猛和双关键层工作面存在...
为了提出预警基本顶大面积周期来压灾害的方法，采用理论计算、相似模拟与工程实践相结合的方法研究基本顶板结构周期破断与全区域反弹压缩场的时空关系并得到如下结论：(1) 基本顶板结构深入煤体周期破断时，断裂线外围依次产生“I级半椭圆反弹区”→“C形压缩区”→“II级C形反弹区”→“C形压缩区”。(2) 断裂线前侧的I级反弹区中部反弹量最大，断裂线端部为压缩区；II级反弹区内外边界线的间距基本相等，且反弹...
根据饱和结构性黏土特有的剪胀特点，基于统一硬化参数，对原有的超固结土UH模型进行修正，使之适用于反映结构性土的应力–应变关系，主要结论如下：(1) 通过将屈服面在p-q坐标系中向左平移，得到能用来反映具有一定拉伸强度特性的屈服面，且由于屈服面左端位于原点左侧，为了能够描述随体应变发展而造成的胶结强度的损失规律，建议一个屈服面左侧移动的演化方程；(2) 通过引入状态参量 来描述体变剪缩到剪胀转换时所...
调查大光包滑坡滑带含脉状缺陷结构岩石碎裂特征，研究该类含缺陷岩石的循环加卸载破损机制，基于图像识别技术对试样中脉状缺陷面积进行统计，分别进行单轴压缩和加卸载试验。试验结果表明，缺陷结构界面易构成试样的潜在破坏面，加卸载应力处于弹性区间仍能明显造成该类试样损伤。同时，缺陷面积比对试样泊松比、损伤规律和峰值强度有较大影响，在加卸载作用下脉状缺陷面积比越大，相同加卸载次数时岩石泊松比越大，造成的损伤程度...
为了更好地研究多次分段注浆钢花管桩群结构防治新技术及其作用机制，采用现场大比例模型试验，研究多次分段注浆钢花管桩群的抗滑性能，讨论钢花管注浆效果、群桩效应及破坏模式。试验结果表明：采用多次分段控制注浆钢花管桩群结构加固边坡，在桩周边均形成“树根状”水泥柱复合抗滑体，这种结构可以有效提高桩周土体抗剪强度，有效增强钢花管桩群结构的抗滑性能。三排6.0 m桩长的多次分段注浆钢花管，比单排注浆钢花管水平抗...
基于突变级数法的块石结构路基降温效果评价
路基工程 块石路基 降温效果评价 突变级数法
2019/8/5
为综合评价块石结构路基的降温效果，以青藏铁路北麓河试验段块石护坡加厚路基、封闭块石护坡路基、开放与封闭块石基底路基和U型块石路基为研究对象。从冻土内部因素、外部因素2个方面出发，选取13个因子作为底层评价指标，采用突变级数法对块石结构路基的降温效果进行评价，建立由4个层次结构组成的块石结构降温效果评价模型。结果显示，评价结果与实测结果基本一致，评价结果能够较为准确地反映块石结构路基降温效果的强弱。...
山区机场高填方边坡桩–锚–加筋土组合结构协同工作性能优化研究
边坡工程 高填方边坡 桩-锚-加筋土综合治理 协同变形 垫层优化 BIM技术 模型试验
2019/7/23
山区机场高填方边坡的变形失稳是目前机场研究的热点和难点，特别是边坡治理联合支挡结构的协同变形工作机能是当下尚未解决的难题之一。以攀枝花机场12#高填方为例，基于原设计锚索–抗滑桩–加筋土挡墙治理方案，运用BIM技术进行模型设计，达成三维可视化分析。以后排桩顶部增设垫层优化为研究对象，结合有限元计算，开展试验研究，对比分析垫层对控制填土内部塑性协同变形发展及综合支护体系的影响。研究表明：(1) 将勘...
深基坑框架预应力锚杆微型钢管桩联合支护结构力学特性分析
土力学 深基坑 框架预应力锚杆微型钢管桩 牵连效应 弹性地基梁 有限差分法
2019/3/4
针对深基坑工程在施工场地狭窄和存在回填未固结土及土质松散地区施工时遇到的难题，提出框架预应力锚杆微型钢管桩联合支护结构，对其结构构成和工作机制进行详细探讨。基于温克尔弹性地基梁理论，建立锚杆张拉阶段和正常工作阶段时框架预应力锚杆微型钢管桩与土体相互作用的计算模型，并利用位移法和有限差分法进行求解；借助ADINA有限元软件对该联合支护结构的支护效果和力学特性进行分析，将理论值与模拟值进行对比。结果表...