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黄娟
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- 所属机构:中南大学
- 所在地区:湖南省 长沙市
- 研究方向:建筑科学
- 发文基金:国家自然科学基金
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- 在收集泥炭土动力测试数据及开展泥炭土动三轴试验基础上,统计分析了泥炭土的剪切波速与土层深度及物理指标的关系、泥炭土的动剪切模量比和阻尼比随剪应变的变化规律,并与黏性土进行了对比分析。结果表明:泥炭土是一种软弱高压缩性土,其动力特性受多种因素影响,表现为动强度低,动力特性复杂。昆明地区泥炭土的剪切波速与土层深度有较好的相关性,与单个物理指标之间没有明显相关性。建立的美国加州和我国昆明两个地区泥炭土剪切模量比和阻尼比计算模型能较好地描述其随剪应变的变化规律。与加州泥炭土相比,我国昆明地区泥炭土的模量比在低剪应变下相对偏大,而在高剪应变下相对偏小,阻尼比也表现出类似的变化特征。与黏土相比,泥炭土的模量比明显偏大,而阻尼比明显偏小。目前国内对泥炭土动力特性的研究还不多,需要积累更多的测试数据,以便得到更合理的泥炭土动力学参数及模型。
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- 与非偏压隧道相比,浅埋偏压隧道稳定性较差,受地震动荷载的影响更为敏感。结合实际工程,运用FLAC有限差分法研究了浅埋、偏压、小净距隧道结构在水平地震荷载作用下的动力时程响应,对比分析了左、右两洞的内力(轴力、剪力、弯矩)变化规律和动力安全系数。研究结果表明:衬砌结构的地震响应、受力状态与地形条件密切相关;在两洞埋深差异较大的情况下,埋深较浅的左洞的地震响应明显比右洞剧烈,其受力比右洞更为不利;位于埋深较深侧的右洞满足抗震强度要求,而位于埋深较浅侧的左洞不满足抗震的强度要求,需要采取一定的抗震加固措施。所得结论可为类似偏压隧道工程的抗震设计提供指导。
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- 阐述铁路隧道振动产生原因和传播特点。从理论分析模型、隧道结构振动响应、隧道地基土振动响应、环境振动响应及减振措施等方面,综述铁路隧道振动问题研究的进展。认为目前研究中存在的主要问题是:计算模型不完善;缺乏对隧道结构长期动力特性的研究、对高速铁路隧道动力响应的试验研究;减振措施缺乏针对性。指出今后的研究工作重点应是:将材料损伤本构关系引入到隧道振动响应数值模型中,建立以轨道、隧道和围岩为一体的、考虑结构损伤在内的完整数值模型,并在此基础上分析研究隧道结构长期动力特性;针对高速铁路隧道开展现场测试、动力模型试验;采用数据分析与模拟试验相结合的方法,研究各工况的环境振动响应,提出针对不同地层和结构埋深的最优减振措施。
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- 遍布节理模型在层状岩体模拟中的适用性研究
- 2023年
- 为弥补遍布节理模型未考虑节理长度、间距及节理刚度的不足,利用三轴压缩数值试验和参数校准准则,对有限差分软件FLAC3D中的遍布节理模型进行参数校准.通过圆形洞室开挖的算例,对比分析了遍布节理模型与3DEC块体离散元模型的计算结果在位移、塑性区以及最大主应力上的差异.依托具有典型层状围岩的新华山隧道工程,采用校准的遍布节理模型和离散元方法分析隧道开挖和初期支护后的力学响应.最后探讨了层理角度对围岩变形和塑性区的影响,进一步验证校准后的遍布节理模型在工程中的适用性.研究表明,经过校准的遍布节理模型能够较好地描述层状岩体的各向异性行为,可应用于类似工程之中.
- 黄娟周世杰贾朝军宋银涛张建
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- 本发明公开了一种隧道开挖及爆破荷载下邻近埋地管道的力学分析模型及其振速控制标准确定方法，力学分析模型包括隧道开挖卸荷和爆破扰动两种工况下的管道横、纵向力学模型，其振速控制标准通过力学分析模型的计算值与管道失效的理论值对比...
- 施成华陈家旺雷明锋曹成勇杨伟超刘建文黄娟林越翔
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- 昆明泥炭质土动剪切模量与阻尼比的试验研究被引量：23
- 2017年
- 利用DDS-70型动三轴仪开展了昆明盆地泥炭质土的动力学参数试验研究,分析了不同围压、固结比、振动频率对泥炭质土的最大剪切模量G_(max)、动剪切模量G_d、剪切模量比G_d/G_(max)及阻尼比λ的影响规律。试验结果表明:泥炭质土的G_(max)随围压和固结比呈线性增大。随着剪应变dg的增大,泥炭质土的G_d减小,λ增大,当剪应变较小时,变化幅度较小,剪应变增大到一定程度后,变化速率加快。相同剪应变下,G_d随着围压和固结比的增大而提高。不同围压、固结比及振动频率下的G_d/G_(max)变化较小。围压、振动频率对λ的影响较为明显,而固结比对λ的影响没有明显的倾向性。根据试验结果,建立了考虑围压和固结比影响的G_(max)回归方程,采用Davidenkov模型及依据阻尼比与剪应变的经验关系,得到了泥炭质土的动剪切模量比及阻尼比模型,拟合结果显示,建立的模型能较好地描述泥炭质土的模量阻尼比随剪应变的变化规律。进一步对比分析了不同地区泥炭质土以及不同土类的模量阻尼比特性的差异性。
- 丁祖德黄娟袁铁映彭立敏王志良
- 关键词：泥炭质土动剪切模量阻尼比动三轴试验
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- 本发明涉及岩石力学真三轴试验技术领域，具体涉及一种真三轴多尺寸试样的试验装置及试验方法。该试验装置包括六个压头且分别对应立方体试样的六个面设置；在每个所述压头上均设置用于压向所述立方体试样对应面的压块组件；所述压块组件包...
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- 以某两车道高速公路隧道为原型,针对隧道衬砌完好且背后无空洞、拱顶衬砌完好但背后有空洞、拱顶衬砌厚度不足且背后有空洞3类情况开展振动台模型试验,研究既有隧道衬砌背后空洞及衬砌厚度不足对隧道地震响应的影响。试验结果表明:衬砌背后空洞及衬砌厚度不足对隧道地震响应的影响很大,显著降低了隧道结构的抗震性能,改变了隧道地震破坏模式,衬砌厚度不足处和空洞处成为抗震薄弱部位。随着空洞范围和衬砌厚度不足程度的增加,这种影响随之增大。相比较而言,空洞对抗震性能的影响更明显,衬砌厚度不足的影响呈非线性变化。对于无缺陷情况,衬砌开裂部位为与隧道中轴线约成45°角的拱腰和墙脚位置;当存在拱顶衬砌背后空洞时,衬砌拱顶部位首先出现裂缝,以拱顶、墙脚和仰拱部位开裂为破坏特征;当拱顶衬砌厚度不足且存在空洞时,衬砌破坏均以拱顶及墙脚开裂为主。
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- 关键词：隧道工程衬砌背后空洞振动台试验地震响应
