锚喷衬砌隧道结构稳定可靠度计算 被引量：19

1

作者 苏永华 李翔 +1 位作者 徐能雄 罗正东 《土木工程学报》 EI CSCD 北大核心 2011年第3期113-119,共7页

根据地层特征曲线和围岩剪切滑移理论,分析围岩最小荷载计算方法。基于薄壁圆筒与锚杆端锚理论,分析喷射混凝土层(简称喷层)及锚杆的支护抗力确定方法。建立由锚杆支护抗力、喷层支护抗力和围岩荷载构成的圆形锚喷支护隧道结构功能函数... 根据地层特征曲线和围岩剪切滑移理论,分析围岩最小荷载计算方法。基于薄壁圆筒与锚杆端锚理论,分析喷射混凝土层(简称喷层)及锚杆的支护抗力确定方法。建立由锚杆支护抗力、喷层支护抗力和围岩荷载构成的圆形锚喷支护隧道结构功能函数。为了求解该非线性隐式功能函数的可靠度指标,首先,利用验算点与可靠度指标的关系,将极限状态方程由多自变量(结构基本变量)的隐式形式转变为单自变量(可靠度指标)的隐式形式;然后,通过泰勒公式将其展开成级数,截取其前若干项,导出可靠度指标的迭代逼近计算公式;再将复合函数求导法则与差分求导结合起来,推出逼近计算表达式中系数的导数求解格式。上述研究形成了基于泰勒级数与差分求导数结合的锚喷支护隧道结构稳定可靠度指标分析方法。采用该方法分析某公路隧道结构的稳定可靠度,并与蒙特卡罗方法的精确解进行对比,两者的绝对差异为0.018%,相对差异为4.47%。 展开更多

关键词 隧道工程 圆筒模型 喷锚衬砌 可靠度指标 泰勒级数

原文传递

考虑接头力学特性的盾构隧道衬砌结构计算方法研究 被引量：58

2

作者 张冬梅 樊振宇 黄宏伟 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第8期2546-2552,共7页

基于盾构隧道衬砌结构接头的构造特征,建立了接头的力学模型,将接头位置管片间的相互作用离散为一系列由剪切弹簧和法向弹簧组成的组合弹簧,根据得到的节点弹簧应力或法向位移在计算过程中动态调整弹簧刚度参数,将接头模型应用到衬砌结... 基于盾构隧道衬砌结构接头的构造特征,建立了接头的力学模型,将接头位置管片间的相互作用离散为一系列由剪切弹簧和法向弹簧组成的组合弹簧,根据得到的节点弹簧应力或法向位移在计算过程中动态调整弹簧刚度参数,将接头模型应用到衬砌结构计算中。该方法可以综合考虑衬砌结构的横向和纵向结构性能,计算管片和接头的内力与变形以及接缝的张开量。采用上海长江隧道衬砌结构整环试验结果对计算模型进行了验证,结果表明该模型能比较合理地模拟衬砌结构的变形特性。 展开更多

关键词 盾构隧道 衬砌管片 接头 工作模式

原文传递

盾构衬砌管片接头力学分析及双直线刚度模型研究 被引量：51

3

作者 朱伟 钟小春 秦建设 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第12期2154-2158,共5页

盾构管片接头弯曲刚度Kθ是盾构衬砌结构计算中的一个重要参数。根据管片接头构造特征,在传力衬垫和弹性密封橡胶试验资料的基础上,对管片接头进行受力分析,得到管片接头弯曲刚度与接头内力的非线性关系。为了应用方便,建立了实用的管... 盾构管片接头弯曲刚度Kθ是盾构衬砌结构计算中的一个重要参数。根据管片接头构造特征,在传力衬垫和弹性密封橡胶试验资料的基础上,对管片接头进行受力分析,得到管片接头弯曲刚度与接头内力的非线性关系。为了应用方便,建立了实用的管片接头弯曲刚度的双直线模型。该接头刚度模型为梁-弹簧模型法和修正惯用法中的关键参数确定提供了基础,管片的内力计算也更加合理。 展开更多

关键词 盾构衬砌 管片接头 接头刚度模型 模式判别

在线阅读 下载PDF 职称材料

压弯杆弹性弯曲分析的精细传递矩阵法 被引量：3

4

作者 孙建鹏 李青宁 曹现雷 《北京工业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第4期536-539,共4页

采用精细传递矩阵法,根据压杆微弯平衡状态下的微分方程,建立了在不同荷载作用下压弯杆弹性弯曲分析的精细传递矩阵式,并运用精细传递矩阵法对两端铰支的压弯杆进行了内力计算.算例表明,该方法正确有效.

关键词 精细传递矩阵法 压弯杆 微分方程 指数矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

曲线箱梁桥地震反应的频域精细传递矩阵法 被引量：5

5

作者 孙建鹏 李青宁 《地震工程与工程振动》 CSCD 北大核心 2009年第4期139-146,共8页

本文将高精度的精细积分法和力学概念清晰的传递矩阵法结合起来,以微分方程和矩阵分析理论为基础,提出了一种新的精细传递矩阵形式,在频域内对曲线箱梁桥地震反应进行分析。与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程进行求解,只需按照迭... 本文将高精度的精细积分法和力学概念清晰的传递矩阵法结合起来,以微分方程和矩阵分析理论为基础,提出了一种新的精细传递矩阵形式,在频域内对曲线箱梁桥地震反应进行分析。与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程进行求解,只需按照迭代公式进行计算,就可以得到所需要的传递矩阵。这种方法公式简单,理论上可实现任意精度要求,而且计算效率较高。能够快速、高精度地进行曲线梁桥的地震反应分析。算例显示了精细传递矩阵法的有效性。。 展开更多

关键词 精细传递矩阵法 傅里叶变换 地震反应 频域 曲线箱形梁桥

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于传递矩阵法曲线桥的振动特性分析 被引量：4

6

作者 孙建鹏 李青宁 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第4期518-523,共6页

根据曲线桥的结构特点,将曲线桥离散成多个无质量的曲梁单元和包含质量的刚体,刚体包含质量和转动惯量.应用传递矩阵法建立曲线箱形截面梁的振动传递矩阵,求解频率方程,得到曲线箱形梁桥的固有频率值和相应振型,分析其振动动态特性.

关键词 曲线箱形梁桥 传递矩阵法 场传递矩阵 点传递矩阵 固有频率

在线阅读 下载PDF 职称材料

曲线桥分析的精细传递矩阵法 被引量：4

7

作者 孙建鹏 李青宁 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2010年第1期196-199,共4页

将精细积分与传递矩阵法相结合,提出一种新的精细传递矩阵格式,应用于曲线桥的分析中。与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程组进行求解,只需迭代即可得到所需要的传递矩阵。根据边界条件,得到结构的内力及变形。算例表明,该方法正确... 将精细积分与传递矩阵法相结合,提出一种新的精细传递矩阵格式,应用于曲线桥的分析中。与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程组进行求解,只需迭代即可得到所需要的传递矩阵。根据边界条件,得到结构的内力及变形。算例表明,该方法正确有效。 展开更多

关键词 精细传递矩阵法 指数矩阵运算 曲线桥 结构分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

结构地震反应的频域精细传递矩阵法 被引量：3

8

作者 孙建鹏 李青宁 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2010年第1期131-136,共6页

传统的传递矩阵法需要对控制微分方程进行求解,获得相应的传递矩阵。公式繁琐、复杂。文中提出将传递矩阵法与精细积分法中的指数矩阵运算技巧结合起来,在频域内对结构进行动力分析。与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程进行求解,只... 传统的传递矩阵法需要对控制微分方程进行求解,获得相应的传递矩阵。公式繁琐、复杂。文中提出将传递矩阵法与精细积分法中的指数矩阵运算技巧结合起来,在频域内对结构进行动力分析。与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程进行求解,只需按照迭代公式进行计算,就可以得到所需要的传递矩阵。这种方法公式简单,理论上可实现任意精度,而且计算效率较高,能够快速、高精度的进行结构的地震反应分析。算例显示了精细传递矩阵法的有效性。 展开更多

关键词 精细传递矩阵法 傅里叶变换 地震反应 频域

在线阅读 下载PDF 职称材料

门式钢框架稳定分析的精细传递矩阵法 被引量：3

9

作者 孙建鹏 李青宁 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2011年第3期374-378,共5页

将精细传递矩阵法应用于门式钢框架的稳定分析,研究门式钢框架在考虑构件轴向变形及不考虑轴向变形时的屈曲荷载.根据精细传递矩阵法原理和压杆微弯平衡状态下的平衡微分方程,建立门式钢框架稳定分析的精细传递矩阵式.并运用精细传递矩... 将精细传递矩阵法应用于门式钢框架的稳定分析,研究门式钢框架在考虑构件轴向变形及不考虑轴向变形时的屈曲荷载.根据精细传递矩阵法原理和压杆微弯平衡状态下的平衡微分方程,建立门式钢框架稳定分析的精细传递矩阵式.并运用精细传递矩阵法对铰支约束下的门式钢框架进行了屈曲荷载的计算.计算结果与有限元软件ANSYS的计算结果基本一致,从而验证了本文方法是正确、有效的.运用以上理论对于不同边界条件的门式钢框架进行了稳定分析.分析表明:门式钢框架的屈曲荷载在考虑轴向变形时与不考虑轴向变形时是一致的.对门式钢钢框架进行稳定分析时,可不考虑构件轴向变形的影响. 展开更多

关键词 精细传递矩阵法 门式钢框架 屈曲荷载 平衡微分方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于改进山本法的浅埋隧道支护结构受力特性研究 被引量：3

10

作者 谢云鹏 陈秋南 +5 位作者 汪祥国 舒明旺 贺泳超 付相威 黄小城 陈正红 《应用力学学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1096-1105,共10页

隧道支护结构计算时常假定为正圆形,但与工程实际存在差异。本研究结合谢家烋围岩压力计算理论,改进日本山本法支护结构计算模型,提出一种山岭浅埋隧道三心圆支护结构计算模型。应用于某红黏土隧道支护结构,将改进山本法计算结果与山本... 隧道支护结构计算时常假定为正圆形,但与工程实际存在差异。本研究结合谢家烋围岩压力计算理论,改进日本山本法支护结构计算模型,提出一种山岭浅埋隧道三心圆支护结构计算模型。应用于某红黏土隧道支护结构,将改进山本法计算结果与山本法、隧道设计规范电算结果和现场实测值比对。研究结果表明:改进山本法所得围岩压力和支护结构轴力结果与实测数据最接近,最大误差12.9%,且趋于安全;改进山本法所得弯矩结果显示拱脚处弯矩最大,与现场结构破坏形式相符;根据计算结果确定荷载集中部位,制定专项加固方案,保证隧道施工和运营安全。研究成果可为优化类圆形隧道断面理论提供参考,为隧道支护结构计算提供一种新方法。 展开更多

关键词 隧道工程 支护结构 山本法 三心圆模型

原文传递

曲线桥抗震传递矩阵法 被引量：2

11

作者 孙建鹏 李青宁 《世界地震工程》 CSCD 北大核心 2009年第4期136-140,共5页

本文考虑曲线梁桥在竖直方向的弯扭耦合以及水平方向的弯曲、轴向变形,导出了曲线梁单元竖直方向和水平方向的传递矩阵。给出了用传递矩阵法计算曲线梁桥竖直方向和水平方向的振动频率、振型、地震内力和变形的计算公式和步骤,并运用传... 本文考虑曲线梁桥在竖直方向的弯扭耦合以及水平方向的弯曲、轴向变形,导出了曲线梁单元竖直方向和水平方向的传递矩阵。给出了用传递矩阵法计算曲线梁桥竖直方向和水平方向的振动频率、振型、地震内力和变形的计算公式和步骤,并运用传递矩阵法对单跨简支桥进行了地震反应分析。算例表明,本文方法简单、具有较高精度和效率,可用于曲线梁桥抗震设计。 展开更多

关键词 曲线梁桥 弯扭耦合 抗震计算 传递矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

半刚性连接钢框架静力分析的精细传递矩阵法 被引量：1

12

作者 孙建鹏 李青宁 《沈阳工业大学学报》 EI CAS 北大核心 2012年第5期596-600,共5页

针对半刚性连接钢框架对结构受力产生一定影响的问题,利用精细传递矩阵原理对其进行静力分析.采用三参数力学模型模拟半刚性连接梁柱节点的弯矩-转角性能,用螺旋弹簧模拟节点连接的半刚性.根据精细传递矩阵法原理和结构的平衡微分方程,... 针对半刚性连接钢框架对结构受力产生一定影响的问题,利用精细传递矩阵原理对其进行静力分析.采用三参数力学模型模拟半刚性连接梁柱节点的弯矩-转角性能,用螺旋弹簧模拟节点连接的半刚性.根据精细传递矩阵法原理和结构的平衡微分方程,推导了半刚性连接钢框架静力分析的精细传递矩阵,编制了相应的计算程序,并进行了算例计算.算例结果表明,该方法正确有效,可用于结构的初步设计和最终校核;梁柱连接的半刚性使结构的内力发生重分布,进行钢框架结构分析及设计时应考虑半刚性连接的影响. 展开更多

关键词 精细传递矩阵法 状态向量 传递矩阵 门式钢框架 半刚性连接 有效刚度 静力分析 平衡微分方程

在线阅读 下载PDF 职称材料

曲线桥抗震精细传递矩阵法 被引量：1

13

作者 孙建鹏 李青宁 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第3期363-370,共8页

根据曲线梁桥在竖直方向的弯扭耦合和水平方向的弯曲、轴向变形,导出了曲线梁单元竖直方向和水平方向的精细传递矩阵;给出了用精细传递矩阵法计算曲线梁桥竖直方向和水平方向的振动频率、振型、地震内力和变形的计算公式和步骤,并运用... 根据曲线梁桥在竖直方向的弯扭耦合和水平方向的弯曲、轴向变形,导出了曲线梁单元竖直方向和水平方向的精细传递矩阵;给出了用精细传递矩阵法计算曲线梁桥竖直方向和水平方向的振动频率、振型、地震内力和变形的计算公式和步骤,并运用精细传递矩阵法对单跨简支桥进行了地震反应分析.算例表明,本方法简单、具有较高精度和效率. 展开更多

关键词 曲线梁桥 弯扭耦合 抗震计算 传递矩阵

在线阅读 下载PDF 职称材料

求曲线箱梁桥自振频率的精细传递矩阵法

14

作者 孙建鹏 李青宁 张鹏科 《西安建筑科技大学学报（自然科学版）》 CSCD 北大核心 2009年第6期811-816,共6页

将高精度的精细积分法和力学概念清晰的传递矩阵法结合起来,以微分方程和矩阵分析理论为基础,提出了一种新的精细传递矩阵形式,推导了该方法的计算公式,并用于求解曲线箱形梁桥的自振频率.与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程组进行... 将高精度的精细积分法和力学概念清晰的传递矩阵法结合起来,以微分方程和矩阵分析理论为基础,提出了一种新的精细传递矩阵形式,推导了该方法的计算公式,并用于求解曲线箱形梁桥的自振频率.与传统的传递矩阵法相比,无需对微分方程组进行求解,只需按照迭代公式进行计算,就可以得到所需要的传递矩阵.根据边界条件,运用频率搜索方法便可得到结构的自振频率.提出的方法虽然是条件稳定的,但是稳定性条件极易满足.算例表明本文方法的有效性. 展开更多

关键词 精细传递矩阵法 指数矩阵运算 曲线箱形梁桥 自振频率

在线阅读 下载PDF 职称材料

层状围岩流变荷载作用下隧道二次衬砌裂损特征 被引量：5

15

作者 余龙文 《铁道建筑》 北大核心 2021年第12期127-132,共6页

针对隧道二次衬砌开裂影响隧道结构安全运营问题,建立了基于颗粒离散元理论的层状岩体各向异性流变模型,并结合离散元-有限差分耦合计算平台,对层状岩体流变荷载作用下二次衬砌的渐进性裂损过程进行研究。结果表明:层理面对二次衬砌的... 针对隧道二次衬砌开裂影响隧道结构安全运营问题,建立了基于颗粒离散元理论的层状岩体各向异性流变模型,并结合离散元-有限差分耦合计算平台,对层状岩体流变荷载作用下二次衬砌的渐进性裂损过程进行研究。结果表明:层理面对二次衬砌的弯矩分布及开裂行为影响显著,裂纹及正弯矩出现在平行于层理面一定范围内的衬砌截面;空洞对衬砌裂损行为的影响与空洞的位置有关,拱顶、拱腰处空洞的影响显著,而拱肩处空洞的影响较小;无论衬砌背后是单一空洞还是双空洞,空洞附近的混凝土均出现开裂,且空洞附近二次衬砌均出现面向围岩侧受拉的情况。 展开更多

关键词 隧道 裂损特征 数值模拟 颗粒离散元 层状岩体 二次衬砌 流变

在线阅读 下载PDF 职称材料

褥垫层参数对CFG桩复合地基承载特性的影响研究 被引量：1

16

作者 付豪 《城市道桥与防洪》 2021年第12期159-162,M0016,共5页

为研究褥垫层物理参数对CFG桩复合地基承载特性的影响,采用Midas/GTS建立了某工程CFG桩复合地基有限元模型,分析了不同工况下的地基沉降量和桩土应力比。研究结果表明,随着上部荷载的增大,地基沉降量和桩身应力比也呈增大的趋势,褥垫层... 为研究褥垫层物理参数对CFG桩复合地基承载特性的影响,采用Midas/GTS建立了某工程CFG桩复合地基有限元模型,分析了不同工况下的地基沉降量和桩土应力比。研究结果表明,随着上部荷载的增大,地基沉降量和桩身应力比也呈增大的趋势,褥垫层能降低地基沉降量。垫层厚度越大,地基沉降量越小,桩土应力比越大;垫层模量越大,地基沉降量越小,桩土应力比越大。选择合理的褥垫层参数有利于调节桩土荷载分担比例,充分发挥地基承载性能。考虑经济效益和安全性能范围内,该工程褥垫层厚度宜取值为400 mm,模量宜取值70 MPa,实际工程的合理设计具有指导作用。 展开更多

关键词 CFG桩复合地基 褥垫层 沉降 桩土应力比

在线阅读 下载PDF 职称材料

山体隧道拱部厚度缺陷二衬变形特性研究

17

作者 宋立伟 刘晓敏 杨毅辉 《建筑结构》 北大核心 2023年第S02期2715-2720,共6页

山体隧道爆破时界面精准控制比较困难,会出现局部欠挖或超挖现象,由此引起的二衬厚度缺陷可能会影响隧道的正常使用。基于某处IV级围岩中厚度缺陷的隧道二衬,通过地质雷达进行了无损检测,确定二衬拱部厚度的详细数据,并用MIDAS GTS建立... 山体隧道爆破时界面精准控制比较困难,会出现局部欠挖或超挖现象,由此引起的二衬厚度缺陷可能会影响隧道的正常使用。基于某处IV级围岩中厚度缺陷的隧道二衬,通过地质雷达进行了无损检测,确定二衬拱部厚度的详细数据,并用MIDAS GTS建立了“荷载-结构”计算模型,将计算结果与没有缺陷的衬砌模型计算结果进行对比分析。结果表明:该部位二衬结构安全系数能满足《铁路隧道设计规范》要求,但由于二衬拱部一侧刚度强化、一侧刚度弱化的原因,在左侧拱腰部位欠厚衬砌比正常衬砌水平位移增加明显,发生最大竖向位移的点不在拱腰中点,而是靠近中点但偏向刚度弱化的一侧。 展开更多

关键词 山体隧道 拱部 厚度缺陷 变形特性

在线阅读 下载PDF 职称材料