国家杰出青年科学基金(51225902)
- 作品数：23 被引量：389H指数：12
- 相关作者：陈卫忠赵武胜于建新于洪丹郑朋强更多>>
- 相关机构：中国科学院武汉岩土力学研究所山东大学山东财政学院更多>>
- 发文基金：国家杰出青年科学基金国家自然科学基金国家重点基础研究发展计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程核科学技术理学更多>>
- 桥梁荷载下跨谷拱桥岩质桥基岸坡稳定性分析被引量：11
- 2013年
- 桥梁荷载作用下跨谷岩质岸坡稳定性是保证桥梁安全运营的关键。芙蓉江大桥道真侧高陡岸坡基岩为中风化灰岩,节理裂隙发育,桥梁荷载下岸坡稳定性评价至关重要。通过基岩力学特性试验研究,得到基岩力学参数和拱座-基岩胶结面接触模型,在考虑岸坡顺层节理和垂直卸荷节理的情况下,采用强度折减法对桥梁荷载作用前后岸坡的稳定性进行三维分析,研究成果表明,受节理裂隙张开破坏的影响,岸坡将产生典型的折线型滑动面,岸坡在桥梁荷载作用下拱座底部塑性区与坡脚向上发展的塑性区首先贯通,在拱座底部产生局部破坏区,对岸坡稳定性不利,建议对拱座后部基岩进行局部加固处理,提高其稳定性。
- 田洪铭陈卫忠郑鹏强于建新
- 关键词：强度折减法
- 考虑流变效应的高地应力软岩隧道断面形态优化研究被引量：16
- 2013年
- 高地应力软岩隧道围岩流变效应明显,形变压力导致的仰拱和边墙连接处的应力集中是导致隧道底鼓破坏的重要原因,合理的隧道断面形态有利于减小应力集中,保证隧道长期安全运营。在考虑软岩流变效应的情况下,以有限元软件ABAQUS为平台,通过Python编程实现隧道断面参数化设计和有限元计算,基于结合罚函数的Nelder-Mead函数建立隧道断面优化算法,并以隧道开挖面积,隧道最大仰拱隆起,围岩蠕变损伤区面积,衬砌最大轴力和衬砌最大弯矩为优化目标,对宜-巴(宜昌至巴东)高速峡口隧道断面形态进行优化,为高地应力软岩隧道断面设计提供科学指导。
- 田洪铭陈卫忠郑朋强于建新
- 关键词：软岩蠕变隧道
- 临海浅埋富水明挖隧道底板合理支护参数研究被引量：4
- 2013年
- 沿海地区深基坑设计施工都十分重视其抗浮问题,在深基坑开挖前掌握抗拔桩对于基坑隆起和围护结构变形及受力规律十分重要,其研究成果对于节约工程成本和保证基坑施工安全具有重要的指导意义。以港珠澳大桥侧接线拱北海关隧道明挖段为依托,首先建立抗拔桩与土体的硬接触模型,并验证该模型对于抗拔桩模拟的合理性,采用极差分析法研究底板不同桩长和桩径加固对基坑围护结构稳定性的影响规律。分析结果表明,增大桩长可更有效地减小地表沉降,增大桩径可更好地控制连续墙的变形,增大桩长和桩径都可以很好地控制坑底隆起。
- 田田陈卫忠于建新郑鹏强袁敬强
- 关键词：抗拔桩数值模拟合理支护
- 上下交叉隧道爆破振动控制技术研究被引量：56
- 2014年
- 钻爆法是隧道开挖中一种主要的施工方法,爆破开挖不可避免会对围岩产生扰动。以新建走马岗隧道上穿东深供水走马岗引水隧洞工程为背景,开展上下交叉隧道爆破振动控制技术研究。选取与交叉段岩性一致的爆破施工开挖区域进行爆破振动监测,得到了现场爆破施工方案条件下走马岗隧道爆破振动规律。对实测数据进行回归分析,计算得出走马岗地区爆破质点峰值振动速度(PPV)的Sadovsk公式,反演得到控制爆破振动的最大掏槽药量及安全距离,制定出交叉段施工的安全控制范围以及相应的爆破方案。通过数值模拟进行了验证并付于交叉段现场施工。现场监测数据表明,提出的振速控制标准及爆破方案符合安全要求,保证了在建隧道的顺利开挖以及既有隧道的安全运行。研究成果可为类似工程爆破开挖及振动控制提供参考。
- 于建新陈卫忠杨建平杨帆李明匡岳林戴永浩
- 关键词：交叉隧道爆破振动振动控制
- 盾构隧道管片混凝土接触面力学性能研究被引量：14
- 2015年
- 盾构隧道混凝土管片接触面的力学性能直接影响到衬砌的受力与变形,进而影响隧道的防水与安全。文章开展了混凝土接触面的压缩与剪切试验,研究了不同接触面法向力、不同剪切速率及循环剪切作用下接触面的力学性能。结果表明:随着接触面法向名义应力的增加,接触面法向刚度呈先指数增长后趋于稳定特征,而切向摩擦系数近似呈负指数增长;随着剪切速率的增加,接触面动摩擦系数先减小后趋于稳定;在循环剪切作用下,接触面法向刚度与切向摩擦系数均呈现先增长后趋于稳定的特点。基于接触力学方法,根据试验结果拟合得到了接触面法向力学模型与切向摩擦系数模型。研究成果对管片接头的设计及衬砌结构的受力分析具有一定的参考价值。
- 赵武胜陈卫忠杨帆
- 关键词：盾构隧道管片接触面力学性能法向刚度
- 隧道开挖扰动对周围地层可液化性能的影响被引量：3
- 2016年
- 地震荷载作用下饱和砂土液化会导致隧道发生严重破坏,准确判定隧道穿越地层的可液化性并采取相应的抗液化措施能够有效降低隧道相应的震害。文章基于Seed判别法,采用数值仿真技术研究了隧道开挖前后周围地层液化性能的变化,结果表明,隧道的开挖扰动可显著降低地层的抗液化性能,拱底位置地层的降幅略小于拱腰位置;随着地层点远离隧道开挖区中心,隧道开挖对地层液化性能的影响逐渐减弱。同时,隧道埋深越大,隧道开挖对地层液化性能的影响越弱。在对隧道穿越地层可液化性进行判别时,应当考虑隧道开挖扰动的影响。研究成果可为隧道开挖区地层的可液化判别提供参考。
- 赵武胜陈卫忠宋万鹏赵坤李灿
- 关键词：隧道开挖液化性能砂土
- 急倾斜软硬互层巷道变形破坏机制及支护技术研究被引量：32
- 2014年
- 针对急倾斜软硬互层巷道围岩大变形控制难题,采用现场试验、理论分析和数值仿真等多种手段,研究急倾斜巷道围岩变形破坏机制,研究结果表明:急倾斜软硬互层巷道的变形与破坏具有非对称性,偏压作用明显,呈现顶板下滑,底板臌起的相互错动变形特征,底臌严重且易片帮冒顶。巷道断面与岩层倾斜方向的钝角部位受侧向约束小,因而剪切滑移变形较大,是产生非对称变形破坏的关键部位;下帮围岩变形破坏较上帮更为严重。基于急倾斜巷道的变形破坏特点,提出在锚-网-索耦合支护的基础上利用锚索、底角锚杆等对产生差异变形破坏的关键部位进行加强支护的方法,巷道大变形得到了有效控制。
- 杨帆陈卫忠郑朋强伍国军袁敬强于建新
- 关键词：软硬互层急倾斜巷道变形破坏机制
- Boom Clay蠕变特性研究被引量：4
- 2013年
- Boom Clay为比利时第三纪细密黏土沉积物,其力学性质十分复杂,尤其是其显著的蠕变特性更需进行广泛的试验和深入的理论研究。通过室内固结和三轴蠕变试验,研究不同应力水平下的蠕变特性;建立以不可恢复应变为变量的不显含时间的分离型屈服面蠕变本构模型,避免了传统显含时间项的蠕变模型在土体经历加、卸载过程等复杂工况的实际计算中,具体蠕变时间确定的难题。将所建新型蠕变模型在ABAQUS软件中实现二次开发,并通过不同蠕变参数下的基本性能检验和蠕变试验的模拟,验证了所建模型的正确性和所编程序的可靠性。
- 陈卫忠袁克阔于洪丹赵武胜龚哲李香玲
- 关键词：岩石力学BOOMCLAY泥岩蠕变本构模型
- 宜-巴高速公路泥质红砂岩三轴应力松弛特性研究被引量：24
- 2013年
- 软岩应力松弛特性研究是其长期力学特性研究的重要方面,亦是保证高地应力软岩隧道长期安全稳定的关键。采用TLW-2000三轴流变仪,对宜-巴(宜昌至巴东)高速公路泥质红砂岩进行围压为30 MPa的应力松弛试验研究。试验结果表明,在松弛过程中,随着松弛损伤的发展,导致松弛具有明显的非线性特征。对松弛过程中损伤耗散能变化规律的分析,建立松弛损伤的演化方程,并将损伤因子引入到西原模型中建立非线性的松弛损伤模型,通过与试验结果的对比分析,验证所建模型的合理性,可为宜-巴高速公路高地应力软岩隧道长期稳定性分析提供科学依据。
- 田洪铭陈卫忠赵武胜田田袁克阔
- 关键词：软岩
- 隧道结构在线监测数据分析方法研究被引量：18
- 2016年
- 数据管理系统完成监测数据预处理,在健康监测系统中具有重要地位。通过比选利用罗曼诺夫斯基准则（t检验法）进行监测数据粗差检测。小波降噪方法可以有效去除监测数据中由于环境等因素引起的误差（噪声）,获得更真实的监测数据,但目前如何选取阈值函数、阈值和分解层数等问题未形成统一认识。利用武汉长江隧道健康监测系统中39组监测数据,从统计学的角度对比分析了不同阈值和阈值函数组合下的小波降噪效果,结果表明,选择Rigrsure阈值和硬阈值函数进行4~5层分解降噪效果最好,将所得的研究结果应用于武汉长江隧道健康监测系统中其他同期监测数据的降噪中取得了满意的效果。在此基础上进一步研究表明,相比于原始监测数据,利用降噪后数据预警可以有效避免虚警的产生。最后提出利用小波降噪和最小二乘法结合进行监测数据预测的方法,实践表明,预测结果准确可靠。
- 李明陈卫忠杨建平
- 关键词：隧道粗差剔除小波降噪预警预报数据预测
