国家自然科学基金(51268037)
- 作品数：10 被引量：84H指数：5
- 相关作者：董建华马巍朱彦鹏董旭光孙国栋更多>>
- 相关机构：兰州理工大学中国科学院教育部更多>>
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- 相关领域：建筑科学天文地球矿业工程交通运输工程更多>>
- 铺设保温板的多年冻土边坡水热力耦合分析被引量：5
- 2017年
- 为了给保温板防护多年冻土边坡提供设计依据,基于水热力耦合理论,建立了铺设保温板的冻土边坡多场耦合分析模型,运用有限元法进行了求解,依托Matlab软件编制了计算程序,结合实例分析了铺设不同厚度保温板的边坡温度、水分、应力及位移变化规律.结果表明:保温板的最佳施工时间为冻结期结束时,厚度为5~7cm;融化期结束时,在冻融交界面处未冻水含量和剪应力均达到最大,且剪应力呈带状分布,水平位移分布呈凸肚状,随着保温板厚度增大,坡面附近高含量未冻水土层的厚度依次减小,剪应力最大值增大,水平位移明显减小;冻结期结束时,铺设保温板边坡的水平位移分布呈倾倒状.保温板阻止边坡上限下移有积极作用,能提高边坡的稳定性.
- 董旭光董建华何天虎
- 关键词：保温板水热力耦合冻融作用
- 框架预应力锚杆边坡支护结构动力计算方法研究被引量：32
- 2013年
- 考虑了土体与结构的性质及相互作用,建立了框架预应力锚杆边坡支护结构动力计算模型。该模型根据框架预应力锚杆的实际工作机理,自由段和锚固段分别简化为两段均匀弹性圆杆,将土体对锚固段的作用处理成一个线性弹簧和一个与速度有关的阻尼器,把框架对锚杆的惯性作用简化为集中于锚杆外端头上的等效质量加以考虑,基于前述简化,推导出框架预应力锚杆边坡支护结构协同工作的水平地震动力运动方程,并进行了地震响应分析。最后将提出的方法应用于实际工程,并与数值模拟、振动台试验进行了对比,结果表明吻合较好,说明提出的方法是实用、可靠的。通过该模型可以得到框架预应力锚杆边坡支护结构在水平地震作用下的动位移、锚杆轴力地震响应、地震作用下的轴力峰值沿边坡高度及锚杆轴向的分布规律,为框架预应力锚杆边坡支护结构的动力分析与抗震设计提供了理论基础。
- 董建华朱彦鹏马巍
- 关键词：框架预应力锚杆边坡地震作用动力模型动力特性
- 可回收快锚扩体锚杆结构的提出及试验研究被引量：3
- 2022年
- 我国是一个多地震国家,地震作用对基础设施的破坏尤为严重,为保护基础设施正常运营和人民财产安全,针对普通锚杆支护结构在地震作用下的不良表现及抢险救灾中不能快速形成锚固力的缺陷。文章结合可回收锚杆可重复利用的优点和扩大头锚杆的锚固优势,提出一种可快速形成锚固力、可重复利用、高承载力等特点于一体的新型锚固结构,并对其构造组成和工作机理进行探讨;结合现场试验对该结构承载能力进行分析验证,结果表明:该结构具有良好的承载能力,有利于保持边坡安全稳定,为该结构的推广应用提供了可靠依据。
- 刘国盛连博
- 关键词：承载力
- 框架预应力锚杆边坡支护结构抗震简化设计方法被引量：23
- 2012年
- 为了能够准确地进行框架预应力锚杆边坡支护结构动力分析及抗震设计,通过对该类结构进行震害分析,推导出地震作用下动土压力计算公式,建立了框架预应力锚杆支护结构的动力计算模型,并采用力法进行了求解。基于建立的动力分析模型和震害模式,给出了其抗震设计方法。考虑了地震响应沿坡高放大效应,根据极限平衡理论和破坏模式建立了框架预应力锚杆边坡支护结构的动力稳定性验算模型。将提出的方法应用于工程实例,并用有限元法进行了对比分析。结果表明:提出的分析模型具有较高的精度,是一种简单、实用的分析与设计方法;地震作用下最危险截面发生在边坡中偏上部位;梁柱截面尺寸是延性设计和发生斜压破坏的主要控制因素。
- 董建华朱彦鹏马巍李忠
- 关键词：边坡支护结构框架预应力锚杆地震土压力动力稳定性
- 框架通风锚管多年冻土边坡支护结构的降温效果研究被引量：1
- 2019年
- 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,基于能量守恒定律得出通风锚管轴向坡面融深变化的另一降温效果评价指标;采用自主研发的有限元程序对通风锚管的降温效果进行数值模拟,并结合理论结果进行验证分析。结果表明:管壁的热交换作用是对流换热和蒸发散热两种作用的叠加;通风锚管具备较好的降温效果,且受管壁开孔率的影响较大;给出的评价指标能够全面的评价通风锚管的降温效果;有限元结果也证实了通风锚管良好的降温效果以及评价指标的合理性。研究成果能够为结构的设计提供理论依据和指导。
- 董建华孙国栋
- 关键词：热流密度摄动方法能量守恒定律
- 锚固边坡地震动力稳定性计算方法被引量：6
- 2013年
- 建立了均匀弹性土体边坡静力和动力简化计算模型,求解了边坡静力和动力应力场。锚固体系在一定程度上弥补了开挖卸荷引起的侧向应力的减小,将其等效为土体强度的增加。基于似粘聚力原理和极限平衡理论,推导出土体强度增量表达式。根据土体边坡滑动面的破坏模式,建立了考虑锚固作用的边坡动力稳定性计算模型。利用遗传算法对最危险滑移面的圆心进行动态搜索,实现了锚固边坡动力稳定最小安全系数的自动寻优。最后结合具体工程实例进行了分析,并和有限元时程强度折减法进行了对比,结果表明这种计算方法对土质较均匀的黄土地区是可行的。
- 董建华朱彦鹏马巍
- 关键词：锚固体系动力稳定性边坡
- 寒区格构梁与锚杆复合结构的冻胀效应计算方法被引量：12
- 2020年
- 为了研究寒区格构梁与锚杆复合结构变形和内力在冻胀作用下的变化规律,基于Winkler弹性地基梁理论,建立考虑冻胀作用的复合结构计算模型。考虑到土体与支护结构协调变形的特点,将土体的冻胀位移视为自由冻胀和复合结构约束冻胀两部分的叠加,推导出冻胀力计算公式,并采用有限差分法推导冻胀作用下格构梁变形和内力的计算公式。通过算例分析得出,考虑冻胀作用后复合结构的变形和内力十分显著,在寒区边坡支护工程设计时,应当考虑冻胀力的作用并预留足够的安全度。模型试验结果显示,格构梁位移、内力以及锚杆拉力的计算值与试验值分布规律及变化趋势基本一致,说明给出的冻胀效应计算方法合理、可行,为寒区格构梁与锚杆复合结构的分析与设计提供了一种新的思路。
- 董建华柳珂董旭光董旭光
- 关键词：弹性地基梁有限差分法
- 框架免动力加速对流锚杆多年冻土边坡支护结构的提出及理论计算方法被引量：4
- 2021年
- 针对多年冻土边坡的冻融滑塌问题,结合无动力通风技术、通风管降温技术和锚固技术,提出一种新型框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构,并阐述了新型结构的工作机理。基于通风工程和传热学理论,建立免动力加速对流锚杆与土体换热的计算模型,给出免动力加速对流锚杆的热效应理论计算方法;基于Winkler弹性地基梁理论,建立框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构与土体协同工作的计算模型,提出框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构的力学效应理论计算方法。结合算例,采用提出的理论计算方法对框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构的热-力学效应进行分析,并利用自主研发的框架免动力加速对流锚杆支护多年冻土边坡的水热力耦合分析软件对提出的理论计算方法进行验证,结果表明:(1)无动力风帽极大提升了免动力加速对流锚杆的通风能力,增大了外界冷空气与边坡内部土体之间的对流换热强度,促使多年冻土边坡内冻融交界面逐年抬升;(2)框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构减弱了边坡土体的冻胀作用,能够提高多年冻土边坡的稳定性;(3)文章提出的理论计算方法具有一定的准确性和合理性,可为框架免动力加速对流锚杆边坡支护结构的设计提供理论依据。
- 董建华包万飞
- 关键词：协同工作
- 建筑环境与能源应用工程制图及建筑识图课程的教学思考被引量：3
- 2018年
- 结合建筑环境与能源应用工程专业的特点,对工程制图与建筑识图课程的教学内容、教学方法与手段、实训和教材建设等方面进行了教学改革思考。探讨了适合专业制图课程的学习特点和教学方法,注重传统教学与辅助教学的结合,不仅提高了学生的专业技能,也提高了学生的综合素质。
- 王冰霞董建华张磊兰倩王钢高虹
- 关键词：计算机绘图
- 多年冻土区框架热锚管边坡支护结构的提出及简化设计方法初探被引量：8
- 2017年
- 为解决多年冻土区冻融循环及全球气温升高引起的边坡失稳问题,基于"主动冷却"保护冻土的理念,结合框架锚杆和热棒制冷技术,提出一种既可主动降温、又能锚固支挡、还能减轻冻胀破坏,且适用于多年冻土边坡的新型支护结构,并阐述其技术原理;提出极限承载力和热量平衡两个设计控制指标,给出热-力共同控制的设计计算方法。将该结构和相应的计算方法应用于工程实例,计算结果表明:所提出结构不仅能防止多年冻土边坡上限退化,甚至能抬升上限,进而提高冻土边坡的稳定性;给出的计算方法能够较为准确描述结构的工作机理,为该结构的设计提供理论依据和参考。
- 董旭光董建华何天虎马巍
- 关键词：多年冻土边坡
