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考虑砂土密实度影响的沙漠管桩承载性能离散-连续耦合分析
1
作者 余友谊 莫桂梅 +2 位作者 史子杰 李杰生 冼芳任 《市政技术》 2026年第1期177-185,共9页
基于沙漠地区光伏建设沉桩承载力超过上部结构设计要求的问题,利用离散元数值模拟的方法和离散-连续耦合模型,系统分析了沙漠砂土密实度对开口管桩沉桩过程中土塞发育、土体变形和沉桩阻力的影响机制,并与闭口管桩进行了对比。研究结果... 基于沙漠地区光伏建设沉桩承载力超过上部结构设计要求的问题,利用离散元数值模拟的方法和离散-连续耦合模型,系统分析了沙漠砂土密实度对开口管桩沉桩过程中土塞发育、土体变形和沉桩阻力的影响机制,并与闭口管桩进行了对比。研究结果表明:1)砂土密实度显著影响了沉桩响应,高密实砂土中剪胀效应增强,形成稳定土拱。2)沉桩阻力以外摩阻力为主导,桩周剪切区集中且被动拱发育深达1.8倍桩径,而低密实砂土中土拱结构失稳、阻力波动显著,土塞发育高度不稳定。3)开口管桩与闭口管桩侧摩阻力试验结果表明,开口管桩因土塞效应显著弱化了挤土效应,剪切区范围减少约40%、被动拱深度降低45%,沉桩阻力下降40%,且阻力构成由桩端承载力主导转变为侧摩阻力主导,揭示了土塞对能量传递路径的重构作用。该研究成果为沙漠地区光伏桩基的优化设计与施工控制提供了理论依据。 展开更多
关键词 沙漠砂土 砂土密实度 土塞效应 挤土效应 离散-连续耦合模型
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基底土体加固对超长深基坑变形的影响及优化分析 被引量：1
2
作者 刘洋 何忠明 +1 位作者 王利军 王盘盘 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 2025年第1期101-110,共10页
【目的】综合考虑基底土体加固的各影响因素对超长深基坑变形的影响,进行加固方案的优化设计。【方法】依托某地铁站基坑项目,采用FLAC3D有限元软件对基坑开挖进行数值模拟,采用正交试验方法综合分析基底土体加固的平面设计形状与加固... 【目的】综合考虑基底土体加固的各影响因素对超长深基坑变形的影响,进行加固方案的优化设计。【方法】依托某地铁站基坑项目,采用FLAC3D有限元软件对基坑开挖进行数值模拟,采用正交试验方法综合分析基底土体加固的平面设计形状与加固参数对基坑地下连续墙的侧向位移与基底竖向位移的影响,并分析和确定各因素对上述位移指标的影响效果。【结果】基底土体加固方式的不同平面设计形状对超长深基坑变形影响不同,其中满堂加固方式对基坑变形的控制作用较显著,但裙边加固方式对于控制地连墙的变形也能够发挥很好的作用;不同加固参数对基坑变形影响也不同,对变形的控制效果会随着水泥掺量(质量分数)及加固厚度的增加而变好;基底土体加固平面设计形状对超长深基坑变形控制的影响较大,水泥掺量和加固厚度对超长深基坑变形控制的影响相对较小。在基底土体使用满堂加固方式、水泥掺量在14%~16%和加固厚度在10~12 m时,对基坑变形的控制效果最理想。【结论】在超长深基坑设计时,要考虑基底土体加固方式的平面设计形状,还需要深入考虑在该平面设计形状下加固参数对基坑的影响;在同类型基坑设计时,应优先考虑满堂加固方式的平面设计形状,必要时可适当减小水泥掺量及加固厚度,以提高基坑工程设计的经济合理性。 展开更多
关键词 基坑开挖 基底土体加固 数值模拟 基坑变形 优化分析
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黏土中组合式螺旋锚地基的水平承载性能与破坏形式分析
3
作者 阎石 韩炎飞 +1 位作者 高明德 刘明伟 《沈阳建筑大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期586-596,共11页
为了增强螺旋锚地基的水平承载力和刚度,笔者提出了一种新型组合式螺旋锚地基,研究其水平承载性能、破坏形式及主要影响参数。采用ABAQUS有限元分析软件建立了组合式螺旋锚的耦合Euler-Lagrange(CEL)模型,经试验验证后,利用该模型分析... 为了增强螺旋锚地基的水平承载力和刚度,笔者提出了一种新型组合式螺旋锚地基,研究其水平承载性能、破坏形式及主要影响参数。采用ABAQUS有限元分析软件建立了组合式螺旋锚的耦合Euler-Lagrange(CEL)模型,经试验验证后,利用该模型分析土体性质、锚盘间距、螺旋锚埋深对地基水平承载性能和破坏形式的影响。研究结果表明:土体剪胀角的影响效果最为显著,且随剪胀角增大越来越明显;锚盘间距对地基水平承载能力影响不显著,但破坏模式会随着间距的改变而发生变化;随着埋深的增加,组合式螺旋锚的水平承载能力提高,当埋深H=20 D时,水平承载力趋于稳定;初始水平刚度较普通螺旋锚提高约1.33倍;破坏模式也由全局破坏逐渐变化为局部破坏。利用组合式螺旋锚地基是提高其承载能力和水平刚度的一种有效方法。 展开更多
关键词 组合式螺旋锚地基 水平承载性能 耦合欧拉-拉格朗日(CEL)法 土体性质 锚盘间距 埋深
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深大圆形沉井基底隆起安全系数结构参数敏感性分析
4
作者 刘添俊 马春景 +1 位作者 金结飞 王谭 《市政技术》 2025年第1期137-143,共7页
针对不同工况下的圆形沉井,采用高效的有限元分析软件OptumG2,并运用强度折减法对沉井的基底隆起安全系数进行了求解;通过对结构参数的敏感性分析,揭示了不同沉井规模和下沉阶段对基底稳定性的影响,并绘制了基底隆起安全系数的等值线图... 针对不同工况下的圆形沉井,采用高效的有限元分析软件OptumG2,并运用强度折减法对沉井的基底隆起安全系数进行了求解;通过对结构参数的敏感性分析,揭示了不同沉井规模和下沉阶段对基底稳定性的影响,并绘制了基底隆起安全系数的等值线图。该研究结果可为设计人员在实际工程中快速确定沉井基底隆起安全系数和优化施工方案提供科学依据和参考,以及为未来城市建设中的沉井设计提供有力支持。 展开更多
关键词 基底隆起 安全系数 敏感性分析 有限元分析 飓风图
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考虑被动区桩效应的滨海深基坑稳定性研究
5
作者 门小雄 姚康 +6 位作者 冷伍明 任辉 苏辉 杨俊芳 徐方 梅志强 廖文江 《铁道科学与工程学报》 北大核心 2025年第8期3504-3516,共13页
为阐释滨海软土深基坑被动区工程桩对基坑开挖稳定性的影响效应,基于珠海隧道车架段深基坑工程和监测数据建立基坑开挖的三维有限元仿真模型,详细分析不同坑底被动区工程桩桩径、桩长和桩间距下,基坑稳定性的演变规律,并提出基于被动区... 为阐释滨海软土深基坑被动区工程桩对基坑开挖稳定性的影响效应,基于珠海隧道车架段深基坑工程和监测数据建立基坑开挖的三维有限元仿真模型,详细分析不同坑底被动区工程桩桩径、桩长和桩间距下,基坑稳定性的演变规律,并提出基于被动区工程桩作用效应的滨海软土基坑抗隆起稳定性分析方法。结果表明,采用结构单元和实体单元模拟工程桩所需的整体模型单元数量存在一定差异,进而引起仿真所得基坑的开挖变形略有不同,但二者均能较好反映基坑的开挖变形特性。坑底被动区抽条加固与地下连续墙间存在的间隙(即未得到有效加固的软土)会导致基坑的开挖变形有较为明显的增加,施工中宜采取注浆等措施,减小此类间隙的不利影响。基坑表现为典型的潜在隆起失稳形态,其抗隆起稳定安全系数随被动区工程桩直径的增加和桩间距的减小分别呈近似线性和非线性的规律增大,而随桩长增加,安全系数则呈“三折线”型规律增大,且桩长超过基坑开挖深度的2倍时,安全系数增长效应明显减小,呈现典型的边际效应。提出的基坑抗隆起稳定性分析方法,综合考量了桩体抗拉强度和有效长度的作用效应,计算所得安全系数与仿真分析结果吻合良好,论证了该方法的适用性。研究结果可为同类型软土基坑工程的稳定性分析和设计提供参考。 展开更多
关键词 基坑 工程桩 稳定性 影响效应 分析方法
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基于极限分析理论的悬索桥重力锚垂直齿坎抗滑力分析
6
作者 李小刚 武守信 冯君 《岩土力学》 北大核心 2025年第8期2547-2558,共12页
针对悬索桥齿坎式重力锚抗滑稳定性,运用理想刚塑性平面应变问题滑移线场理论,推导了岩土体内应力状态达到Mohr-Coulomb破坏准则时的塑性滑移线微分方程。根据极限分析上下限定理,提出了垂直齿坎抗滑力上下限解析解。与Rankine被动土压... 针对悬索桥齿坎式重力锚抗滑稳定性,运用理想刚塑性平面应变问题滑移线场理论,推导了岩土体内应力状态达到Mohr-Coulomb破坏准则时的塑性滑移线微分方程。根据极限分析上下限定理,提出了垂直齿坎抗滑力上下限解析解。与Rankine被动土压力不同,上下限解析解考虑了岩土体顶部锚碇自重压力以及齿坎与岩土体之间的摩擦力。与有限元分析结果的比较表明,单级齿坎实际抗滑力介于上下限解析解之间,且高出下限解约18%。实际齿坎破坏时的滑移面通过锚碇齿坎前端,且齿坎水平长度越大,抗滑力越大。下限解可用于对齿坎最小抗滑力的偏安全估算。多级齿坎的总抗滑力上下限可以分别表达为单级齿坎抗滑力上下限值之和。然而,由于重力锚的刚性旋转以及地基的偏心受压,多级齿坎的整体抗滑力并不能完全发挥,而是主要来自于第1级齿坎。接近最大荷载时,第1级齿坎承担的抗滑力占总抗滑力的80%以上,第2级以上齿坎的抗滑作用未能充分发挥。分析表明,多级齿坎重力锚抗滑力下限高于单纯依靠摩擦作用的抗滑力。考虑垂直齿坎抗滑作用后,锚碇抗滑稳定性系数提高了大约70%,而多级齿坎整体抗滑力下限远高于主缆极限水平拉力。实际设计中,可偏安全地根据第1级和第2级齿坎的抗滑力之和估算多级齿坎抗滑力。 展开更多
关键词 悬索桥 重力锚 抗滑力 齿坎 极限分析
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土工格室加筋粗粒土的非线性剪胀模型及其有限元实现
7
作者 张冰冰 宋飞 《哈尔滨工业大学学报》 北大核心 2025年第11期71-84,共14页
为了克服当前土工格室加筋粗粒土模型不足及其有限元分析方法的局限性,基于3参数非线性剪胀模型及土工格室加筋附加约束围压作用机理,提出了土工格室加筋粗粒土的非线性剪胀模型,此外,利用ABAQUS软件提供的用户自定义材料子程序UMAT接口... 为了克服当前土工格室加筋粗粒土模型不足及其有限元分析方法的局限性,基于3参数非线性剪胀模型及土工格室加筋附加约束围压作用机理,提出了土工格室加筋粗粒土的非线性剪胀模型,此外,利用ABAQUS软件提供的用户自定义材料子程序UMAT接口,开发出了该模型的子程序,分别将应变软化型和应变硬化型的土工格室加筋砂土三轴试验结果与该模型模拟结果进行了对比验证,并进一步把加筋土整体模型与筋土分离式模型的计算结果进行了对比分析,同时还将土工格室参数对粗粒土加筋效能的发挥水平进行了评估。结果表明:构建的加筋粗粒土模型,能够精准地模拟并反映土工格室加筋粗粒土在受力过程中的剪胀性特征及其复杂的非线性力学行为;该模型数值模拟结果可以准确地预测不同强度类型土工格室强度在不同围压和砂土相对密度条件下的应力-应变曲线关系;加筋土整体模型在达峰值强度及之前阶段,计算精度与分离式模型基本相当,另外,其还具有建模简便、计算高效的优势;同时,加筋土整体模型解决了分离式模型无法算出土工格室内填土达Mohr-Coulomb屈服函数破坏的难题。研究结果对于土工格室加筋土结构的数值分析领域具有重要的价值,可推动其在工程实践中的应用。 展开更多
关键词 土工格室 粗粒土 二次开发 UMAT子程序 加筋效能
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层状岩土地基多排预应力锚索桩计算方法 被引量：1
8
作者 张海洋 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第4期22-28,共7页
研究目的:为准确反映层状岩土地基对桩基提供的侧向抗力及预应力锚索的弹性支承作用,研究针对多排预应力锚索桩计算中存在的问题及现有差分方法的局限性,基于Euler-Bernoulli梁理论建立层状岩土地基中预应力锚索桩悬臂段、锚固段整体分... 研究目的:为准确反映层状岩土地基对桩基提供的侧向抗力及预应力锚索的弹性支承作用,研究针对多排预应力锚索桩计算中存在的问题及现有差分方法的局限性,基于Euler-Bernoulli梁理论建立层状岩土地基中预应力锚索桩悬臂段、锚固段整体分析模型,利用桩身离散化思路及改进的有限差分方法实现全桩的内力及变形求解,开发的运算程序大幅提高了锚索桩设计效率与精度。研究结论:(1)建立了预应力锚索桩悬臂段、锚固段整体分析模型,实现了层状地基中锚索桩内力及变形的精确计算;(2)基于中心差分格式提出了全桩位移矩阵化线性求解方程组,相比现有差分方法,简化了计算流程;(3)利用Python语言开发了有限差分运算与图形处理程序,基于实际工程案例与数值仿真对比,验证了所提锚索桩分析模型的可靠性;(4)自主研发的预应力锚索桩设计分析软件,已成功应用于铁路边坡预应力锚索桩的设计与校核工作,效果良好。 展开更多
关键词 层状地基 预应力锚索 锚索桩 桩内力及变形 有限差分
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短卸荷平台挡墙土压力解析计算模型
9
作者 陈柏林 王剑峰 +4 位作者 王永甫 何飞 皮海洋 彭海游 叶晓明 《长沙理工大学学报(自然科学版)》 2025年第2期78-86,共9页
【目的】短卸荷平台挡墙被广泛应用于高填方边坡,具有较好的经济性,而传统土压力计算模型并未考虑竖向附加荷载按扩散角向下传布的应力减小作用,导致计算结果出现偏差。本文旨在完善土压力计算理论,为短卸荷平台挡墙设计提供理论支撑。... 【目的】短卸荷平台挡墙被广泛应用于高填方边坡,具有较好的经济性,而传统土压力计算模型并未考虑竖向附加荷载按扩散角向下传布的应力减小作用,导致计算结果出现偏差。本文旨在完善土压力计算理论,为短卸荷平台挡墙设计提供理论支撑。【方法】通过理论推导,不考虑回填土黏性,在朗肯土压力原理的基础上,推导土压力合力计算公式,基于弗拉曼公式探讨扩散角的取值,建立土压力解析计算模型。通过分析短卸荷平台宽高比和分阶比对土压力合力的影响,优化短卸荷平台宽度和设置位置。【结果】计算土压力时须考虑扩散作用,附加侧向土压力按矩形分布是合理的,扩散角推荐取45°。随着卸荷平台宽高比λ的增加,主动土压力逐渐减小,且最优宽高比λs=1-ξ。获取了土压力极小值Ea,min对应的分阶比ξmin的解析解,当λ为0.20~0.25时,对应的分阶比为0.62,接近黄金分割比例,此时土压力为不设短卸荷平台时的56%~60%。【结论】该研究成果完善了短卸荷平台挡墙的土压力解析计算模型,优化了短卸荷平台宽度和设置位置,对短卸荷平台挡墙的设计具有指导意义,对高填方、深基坑疑难复杂边坡支护具有重要的参考价值。 展开更多
关键词 解析计算模型 卸荷平台挡墙 附加应力 压力扩散角 分阶比
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含夹砂层吹填淤泥地基正-反向排水板真空预压法室内试验研究
10
作者 谢忠武 高明伟 +6 位作者 温作佳 符洪涛 高紫阳 叶舒翔 林忠哲 吕有畅 徐向明 《中国港湾建设》 2025年第4期49-55,84,共8页
东南沿海地区吹填工程中形成的含夹砂层吹填淤泥地基,导致深层土体处理效果欠佳。为探究正-反向排水板(F-RPVD)真空预压法对含夹砂层吹填淤泥的加固效果影响,开展了传统真空预压法和F-RPVD真空预压法的对比试验。试验结果表明,在排水板... 东南沿海地区吹填工程中形成的含夹砂层吹填淤泥地基,导致深层土体处理效果欠佳。为探究正-反向排水板(F-RPVD)真空预压法对含夹砂层吹填淤泥的加固效果影响,开展了传统真空预压法和F-RPVD真空预压法的对比试验。试验结果表明,在排水板用量相同的情况下,正-反向真空预压法对深层土体的处理效果更佳,夹砂层作为水平真空作用面,减少了真空度损失,有利于提高该类地基的加固效果,排水量提高了16.91%,沉降量提高了13.07%,底部淤泥层的孔隙水压力多消散了16.80%,十字板剪切强度提高了12.88%。为F-RPVD真空预压法大面积推广应用于类似吹填淤泥地基提供了设计依据。 展开更多
关键词 夹砂层 吹填淤泥 正-反向排水板真空预压 加固效果
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刚性桩复合地基在广西南宁盆地的应用研究
11
作者 黄磊群 王新 《广东土木与建筑》 2025年第6期36-40,共5页
刚性桩复合地基承载力与沉降变形复杂多变,需根据不同地质条件进行应用性研究。文中基于简化的南宁盆地地层组合模型,运用有限元软件ABAQUS模拟了不同黏土层厚度以及不同圆砾嵌固深度下5组刚性桩复合地基的受力状态和沉降变形。研究结... 刚性桩复合地基承载力与沉降变形复杂多变,需根据不同地质条件进行应用性研究。文中基于简化的南宁盆地地层组合模型,运用有限元软件ABAQUS模拟了不同黏土层厚度以及不同圆砾嵌固深度下5组刚性桩复合地基的受力状态和沉降变形。研究结果表明:合理的黏土层厚度可以保持适度的桩土应力比,确保刚性桩与桩间土均能有效发挥其承载能力;在荷载相同条件下,随着黏土层厚度增加,刚性桩复合地基的沉降量随之增大,模拟结果表明,当刚性桩复合地基持力层为黏土层时,其厚度不宜大于6 m。此外,在相同荷载作用下,刚性桩复合地基的沉降变形量随圆砾嵌固层的深度增加而减小,然而,当圆砾嵌固深度大于8 m时,继续加大圆砾嵌固深度对减少刚性桩复合地基沉降量效果不明显,因此,最大圆砾嵌固深度宜控制在8 m以内。 展开更多
关键词 刚性桩复合地基 粘土层厚度 圆砾嵌固深度 有限元 沉降变形
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大直径桩基础水平承载特性研究 被引量：1
12
作者 任孟良 张朋 《砖瓦》 2025年第4期80-83,共4页
为研究大直径桩基础在水平荷载作用下的承载特性,采用数值模拟技术分析桩基础的径长比、壁厚以及土体的不排水抗剪强度等因素对单桩承载力的影响,并将模拟结果与API规范的计算结果进行对比分析。结果表明:在桩径较小的情况下,通过调整... 为研究大直径桩基础在水平荷载作用下的承载特性,采用数值模拟技术分析桩基础的径长比、壁厚以及土体的不排水抗剪强度等因素对单桩承载力的影响,并将模拟结果与API规范的计算结果进行对比分析。结果表明:在桩径较小的情况下,通过调整径长比可以显著提高水平承载力,然而,随着桩径的增大,承载力的提升幅度逐渐降低;对于直径较小的桩体,其水平承载能力显著提升,但对于直径较大的桩体,通过增加壁厚来增强承载力的效果并不明显;当大直径桩体壁厚达到30mm时,进一步增加壁厚对水平承载能力的提升效果极为有限,提升幅度通常不超过5%;大直径单桩基础的水平承载力与土体强度呈正相关关系,随着土体强度的增强,单桩水平承载力逐渐提升,但增长趋势逐渐减缓。 展开更多
关键词 桩基础 数值模拟 径长比 壁厚 抗剪强度
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既有构筑物对邻近基坑开挖变形性状影响研究
13
作者 雷明 赵超 +5 位作者 周凯峰 刘文胜 吴亚磊 陈飞 刘思瑶 汪亦显 《工程与建设》 2025年第3期565-567,696,共4页
本文结合宁波实际深基坑工程,研究地铁十字交叉换乘车站深基坑开挖变形性状。采用FLAC3D有限差分软件建立地层-运营车站-基坑三维数值模型,模拟施工全过程,分析基坑开挖时地下连续墙水平变形及周围地层变化规律。研究结果表明:坑内被动... 本文结合宁波实际深基坑工程,研究地铁十字交叉换乘车站深基坑开挖变形性状。采用FLAC3D有限差分软件建立地层-运营车站-基坑三维数值模型,模拟施工全过程,分析基坑开挖时地下连续墙水平变形及周围地层变化规律。研究结果表明:坑内被动区加固可有效控制地下连续墙水平变形,减少地层扰动;既有车站改变土层位移传递路径及土压力分布情况,使地下连续墙水平变形减小,既有地铁车站一侧地面产生隆起。 展开更多
关键词 城市轨道交通 十字交叉换乘 地铁车站 基坑开挖
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软土地基上生态加筋挡土墙力学性状的现场试验和数值模拟分析 被引量：1
14
作者 张俊腾 刘常涛 《宁德师范学院学报(自然科学版)》 2025年第1期28-36,共9页
通过现场试验和数值模拟计算分析,并结合现有规范从具体工程实践出发,研究软土地基上生态加筋挡土墙的性状和稳定性。研究结果表明,数值模拟的挡墙沉降、墙面水平位移、墙背土压力和筋材内力与现场实测结果吻合较好。提出HSS本构模型的... 通过现场试验和数值模拟计算分析,并结合现有规范从具体工程实践出发,研究软土地基上生态加筋挡土墙的性状和稳定性。研究结果表明,数值模拟的挡墙沉降、墙面水平位移、墙背土压力和筋材内力与现场实测结果吻合较好。提出HSS本构模型的两个重要参数的计算公式,以及适用软土地基上该类挡墙的墙背土压力、锚固区长度的计算公式和筋材间距的最优值,揭示了软土地基上该类挡土墙最容易出现的滑动面为由直线状的朗肯坏面和圆弧状的“瑞典滑动面”组成的深层滑动面,按照现有规范对该类挡墙施工图的审查时,还应要求设计人员补充挡墙出现深层滑动破坏和整体破坏工况的稳定性验算的计算书。 展开更多
关键词 生态加筋挡土墙 软土地基 数值分析 稳定性
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时速400公里高速铁路路基排桩隔振性能研究
15
作者 闫穆涵 《铁道工程学报》 北大核心 2025年第8期36-42,共7页
研究目的:我国高铁运营最高速度即将从350 km/h提升至400 km/h,然而列车速度的提高必将导致环境振动的加剧。通过现场试验测试运营高铁路基段环境振动现状,基于测试结果建立三维有限元动力仿真模型并计算400 km/h列车引起环境振动的幅... 研究目的:我国高铁运营最高速度即将从350 km/h提升至400 km/h,然而列车速度的提高必将导致环境振动的加剧。通过现场试验测试运营高铁路基段环境振动现状,基于测试结果建立三维有限元动力仿真模型并计算400 km/h列车引起环境振动的幅频特性,进而研究400 km/h条件下路基外侧排桩关键设计参数对隔振性能的影响。研究结论:(1)运营高铁引起环境振动的能量主要集中在20~60 Hz;(2)列车速度由350 km/h提升至400 km/h,线路外侧30 m处最大Z振级提高约3.0 dB;(3)路基外侧排桩主要隔振频段在20~80 Hz,能够覆盖400 km/h列车运行引起环境振动的主频;(4)增加桩长、桩排数、桩径,减小桩间距和排距都可提升隔振效果;(5)本文相关研究成果可指导设计人员根据隔振需求开展针对性优化设计。 展开更多
关键词 时速400公里 高速铁路 环境振动 隔振 排桩 有限元
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考虑边载效应的砂土地基承载特性研究
16
作者 闫鹏程 《建筑结构》 北大核心 2025年第15期154-162,共9页
基于兰州某项目工程场地现场载荷试验,采用室内模型试验与数值模拟相结合的方法对标准砂模型地基的承载特性展开研究。通过改变标准砂模型地基的边载大小进行了四组缩尺模型试验,每组试验逐级施加竖向荷载,并测量中心承压板竖向位移。... 基于兰州某项目工程场地现场载荷试验,采用室内模型试验与数值模拟相结合的方法对标准砂模型地基的承载特性展开研究。通过改变标准砂模型地基的边载大小进行了四组缩尺模型试验,每组试验逐级施加竖向荷载,并测量中心承压板竖向位移。绘制标准砂模型地基应力-沉降曲线,分析边载对地基沉降量、地基极限承载力以及地基变形的影响。同时,采用ABAQUS建立有限元数值模型,从力学角度分析边载对地基极限承载力的影响机理,并定量地分析边载对地基变形的影响程度。结果表明,未达地基极限承载力时,相同荷载下,地基沉降与边载呈正相关,地基极限承载力随边载增大而增大,边载会有效抑制标准砂地基表面隆起、沉降的程度与范围,最后结合地基极限承载力与地表沉降,给出了合适的边载值与中心承压板加载值的比值(K)为0.011。 展开更多
关键词 砂土地基 边载效应 地基极限承载力 地基变形 室内模型试验 有限元模拟
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隧道下穿引起管线非线性变形的简化计算方法
17
作者 殷鑫 《土木与环境工程学报(中英文)》 北大核心 2025年第6期114-122,共9页
城市地铁修建过程中不可避免下穿既有市政管线,威胁管线安全。现有管线变形的预测理论多采用Winkler和Pasternak等弹性地基模型,无法考虑土体非线性变形特性。提出将既有刚性接头的市政管线视为非线性地基上的连续梁模型,进而建立管线... 城市地铁修建过程中不可避免下穿既有市政管线,威胁管线安全。现有管线变形的预测理论多采用Winkler和Pasternak等弹性地基模型,无法考虑土体非线性变形特性。提出将既有刚性接头的市政管线视为非线性地基上的连续梁模型,进而建立管线非线性变形预测方法。首先,通过Peck经验公式和考虑先建隧道影响的修正Peck公式,分别计算单线和双线隧道下穿引起管线轴线处的地层位移;然后,建立管线变形的微分控制方程,通过有限差分法和牛顿迭代法得到管线的数值解;最后,通过与已有离心机试验和两个工程案例的监测结果对比,验证所提方法的合理性和适用性。结果表明:与常用弹性地基模型相比,所提方法计算结果与实测结果趋势更为接近;考虑平行双线隧道先后施工的影响后,该方法可以较好地预测双线隧道下穿引起的管线变形。 展开更多
关键词 双线隧道 隧道下穿 刚性接头管线 非线性地基 理论分析
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连续排水边界下考虑半正弦循环荷载的土体一维非线性固结分析
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作者 殷勇 宗梦繁 +3 位作者 王佳 马轲 宗钟凌 张驿 《西安建筑科技大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第5期717-725,共9页
为研究机场、高速路及谷仓等建筑物上循环荷载导致的软土地基固结和沉降问题,本研究将循环荷载假定为半正弦波形,进而探讨了饱和软土的固结特性.首先,通过假定土体中的初始有效应力沿深度均匀分布建立固结方程,利用有限差分法求解出基... 为研究机场、高速路及谷仓等建筑物上循环荷载导致的软土地基固结和沉降问题,本研究将循环荷载假定为半正弦波形,进而探讨了饱和软土的固结特性.首先,通过假定土体中的初始有效应力沿深度均匀分布建立固结方程,利用有限差分法求解出基于连续排水边界条件下的软土非线性一维固结解答,通过与现有解答对比验证了差分解答的正确性.然后,通过Matlab编制相关计算程序,研究土体非线性、边界条件及循环荷载因素对软土地基一维固结特性的影响.结果表明:半正弦循环荷载作用下,孔压、有效应力及平均固结度均随时间呈循环波动变化,而孔压的波动变化最为明显.连续排水边界的界面参数取值越大,平均固结度曲线波动越大,同时平均固结度峰值越大.荷载频率的差异对土体固结影响很大,平均固结度的峰值随加载频率的降低而增大. 展开更多
关键词 连续排水边界 软土 一维非线性固结 半正弦循环荷载 有限差分法
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连续排水边界双层地基一维固结黏弹性解
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作者 邱昌虎 蒋明杰 +1 位作者 杨伟涛 梅国雄 《合肥工业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期260-266,共7页
文章基于连续排水边界,利用Merchant模型描述土体的黏弹性,并结合Terzaghi一维固结理论建立荷载作用下双层地基一维固结模型。通过边界转换法和Laplace变换推导频域内控制方程的解析解,利用Stehfest数值逆变换法得到时域内土体超孔隙水... 文章基于连续排水边界,利用Merchant模型描述土体的黏弹性,并结合Terzaghi一维固结理论建立荷载作用下双层地基一维固结模型。通过边界转换法和Laplace变换推导频域内控制方程的解析解,利用Stehfest数值逆变换法得到时域内土体超孔隙水压力和沉降的半解析解,并依次给出沉降和孔隙水压力定义下2种固结度的半解析表达式。基于已有的单层黏弹性解,退化分析验证了解法的正确性。最后,通过算例分析探究2种定义下固结度的区别以及界面参数、土体物理力学性质和水文地质参数对地基固结过程的影响。结果表明:相较于已有的弹性解答,黏弹性解解释了土体变形总是滞后于超孔隙水压力消散的现象;超孔隙水压力的消散速率随界面参数的增大而加快,黏滞系数越小且渗透系数越大时土体固结越快,但黏滞系数对固结的影响主要在中后期,渗透系数的影响则主要体现在前中期。该研究结果可为软土地基的沉降预测提供一定的理论参考。 展开更多
关键词 连续排水边界 双层地基 固结 黏弹性 半解析解
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