国家自然科学基金(51027004)
- 作品数：12 被引量：163H指数：5
- 相关作者：张永兴陈建功徐乾胡俊强王成更多>>
- 相关机构：重庆大学重庆交通大学教育部更多>>
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- 相关领域：建筑科学水利工程文化科学天文地球更多>>
- 非极限状态挡土墙土压力计算被引量：5
- 2014年
- 在考虑摩擦角发挥值与墙体位移关系的基础上,利用薄层单元法对未达到极限状态的挡土墙非极限状态主动土压力进行研究。取挡土墙后滑动楔体沿平行于填料坡面的水平薄层作为微分单元体,通过作用在水平薄层的力和滑动楔体力矩平衡条件,建立关于一般挡土墙非极限状态主动土压力的微分方程,得到非极限状态土侧压力系数、土压力强度、土压力合力和作用点的理论公式。对墙土摩擦角发挥值和填土内摩擦角发挥值进行讨论,并分析填土内摩擦角和挡土墙位移比对土侧压力系数、土压力分布和作用点的影响。对计算值与实测模型试验值进行对比分析。研究结果表明,采用库仑理论计算平动刚性挡土墙倾覆力矩偏于不安全。本文方法计算主动土压力结果与实测值的变化规律基本一致,主动土压力分布曲线吻合良好,具有一定的理论意义和工程实用价值。
- 胡俊强陈建功张永兴
- 关键词：非极限状态挡土墙主动土压力
- 基于损伤特征向量谱的桩板式挡土墙损伤预警被引量：4
- 2016年
- 对结构动力系统响应信号间的虚拟脉冲响应函数进行小波包分解得到小波包频带能量谱,引入剩余频带的概念,创建特征频带向量谱,并在特征频带向量谱的基础上构建损伤特征向量谱。当损伤特征向量谱为零向量时,挡土墙不存在损伤;当损伤特征向量谱为非零向量时,挡土墙存在损伤。为了量化挡土墙的损伤状态,提出2个损伤预警指标:能量比均方差D_(IS)和能量比变异系数C_(Ⅳ)。对某桩板式挡土墙进行锤击振动试验,通过损伤预警指标对不同损伤状态下的挡土墙进行损伤识别。研究结果表明:当DIS=0,C_(Ⅳ)=0时,挡土墙不存在损伤;随着D_(IS)和C_(Ⅳ)的增大,挡土墙的损伤程度增大。因此,预警指标D_(IS)和C_(Ⅳ)不但可诊断挡土墙是否存在损伤,而且可识别挡土墙的损伤程度,可用于挡土墙结构的损伤预警。
- 徐乾陈建功
- 关键词：损伤预警挡土墙
- 锚杆参数对锚固边坡抗震性能影响研究
- 分析了锚固边坡锚杆与岩土体在动力荷载下的黏结机制,提出了一种简化的锚杆岩土体相互作用的动力学模型,推导了锚杆岩土体系统的动力响应解析解。结合该简化的锚杆岩土体动力学模型,借助ANSYS有限元程序建立锚固边坡数值模型,分析...
- 徐乾张永兴陈建功
- 关键词：锚杆参数锚固边坡抗震性能ANSYS抗震稳定性
- 隧道围岩全长黏结式锚杆界面力学模型研究被引量：35
- 2013年
- 分析围岩弹塑性介质中全长黏结式锚杆的锚固界面层应力分布和变化特征,对研究隧道工程初期支护系统的力学效应具有重要意义。根据全长锚杆微段的受力平衡以及锚固界面层剪应力的传递机制建立了关于锚杆轴向位移的微分方程,通过求解锚杆轴向位移的微分方程可得到锚杆与围岩相互作用下的轴向载荷和锚固界面剪应力的分布函数。然后将锚杆界面剪应力对围岩的支护反力转化为圆形隧道轴对称径向体积力,进而求解有锚喷支护作用下圆形隧道围岩塑性区半径。在此解析模型基础上,可对隧道围岩-支护系统进行详细的分析和评判。算例分析表明,初期支护时机的选择对锚固效应和围岩稳定性有较大影响;适当增加全长黏结式锚杆的锚固层厚度能明显降低锚杆端部剪应力的应力集中度,能有效改善锚杆的锚固效果。
- 文竞舟张永兴王成
- 关键词：界面剪应力隧道围岩解析法
- 锚杆参数对锚固边坡抗震性能影响研究被引量：5
- 2013年
- 分析了锚固边坡锚杆与岩土体在动力荷载下的黏结机制,提出了一种简化的锚杆岩土体相互作用的动力学模型,推导了锚杆岩土体系统的动力响应解析解。结合该简化的锚杆岩土体动力学模型,借助ANSYS有限元程序建立锚固边坡数值模型,分析了在地震荷载作用下,锚杆参数(弹性模量、横截面积、长度、间距)变化对锚固边坡抗震性能(位移、加速度、应力)的影响。分析结果表明:锚杆参数对锚固边坡抗震性能影响强弱不一,增大横截面积可以有效提高边坡抗震稳定性,减小间距也可以改善边坡抗震性能;而弹性模量和长度对边坡抗震性能提高不大,甚至还会起反作用。这些结论对于锚固边坡的抗震设计有一定的借鉴作用。
- 徐乾张永兴陈建功
- 关键词：锚杆参数锚固边坡抗震性能ANSYS抗震稳定性
- 非极限状态挡土墙主动土压力研究被引量：35
- 2013年
- 利用薄层单元法对挡土墙非极限状态主动土压力进行研究,认为挡土墙土压力是由墙后填土在平衡状态下出现的楔形土体产生,取挡土墙后楔形土体沿平行于填料坡面的薄层作为微分单元体,通过作用在微分单元体的力和力矩平衡条件,建立挡土墙非极限状态主动土压力微分方程,得到非极限状态土侧压力系数、土压力强度、土压力合力和作用点的理论公式。根据非极限状态摩擦角与墙体位移关系,分析填土内摩擦角、墙土摩擦角和挡土墙位移比对土侧压力系数、土压力分布、土压力系数和作用点的影响。分析表明采用极限平衡理论计算平动模式下刚性挡土墙非极限状态时的抗倾覆稳定性偏于危险。另外,公式计算结果与实测模型试验进行对比分析,主动土压力分布曲线吻合良好。
- 胡俊强张永兴陈林陈建功
- 关键词：挡土墙非极限状态主动土压力薄层单元法
- 巷道围岩松动圈形成机理的动静力学解析被引量：52
- 2011年
- 考虑巷道围岩在开挖过程中的动静力作用,提出了围岩松动区包含破碎区和塑性软化区两个部分。首先在围岩的瞬间卸载所产生的动力作用下,巷道周边围岩产生张拉裂隙破坏区,随后在原岩应力的静压作用下,产生拉剪复合破坏形成破碎区。塑性软化区是在原岩应力的静压作用下,随围岩变形的增大逐渐形成的。同时,根据弹性力学知识,得到巷道围岩由于开挖扰动和原岩应力作用引起的弹性应力场和位移场,提出了破碎区半径的求解方法。根据破碎区围岩应力的分布及残余强度理论,得到破碎区对塑性软化区的支撑反力,再利用塑性区的应力计算公式,得到了确定围岩松动区半径的计算公式。通过实例计算与实际监测对比表明,松动区的半径与现场实际观测到的结果吻合的较好。
- 陈建功贺虎张永兴
- 关键词：巷道松动圈动力学静力学
- 深部洞室围岩分区破裂化的冲击破坏机制研究被引量：14
- 2011年
- 提出了深部洞室围岩分区破裂化的冲击破坏机制。即在岩体开挖引起的围岩应力重分布过程中,径向应力波波前产生应力不连续间断面,当波前应力降满足一定条件时,产生局部冲击破坏。根据弹性动力学理论,应用位移势函数,通过Laplace变换简化计算,推导了洞室开挖瞬间围岩径向应力场的动力学理论解,得到了发生各次分区破裂化时,波前径向应力降的统一计算公式。根据质点速度、间断面压力降,由动量守恒定律推导了围岩分区破裂化的冲击本构方程和破坏准则,得到了产生冲击破坏的间断面压力降临界值计算公式。给出了分区破裂形成后各破裂区半径的表达式,关系式表明,各破裂区之间存在等比关系,其等比值为3。
- 陈建功周陶陶张永兴
- 关键词：岩石力学深部岩体分区破裂化
- 锚杆参数对锚固边坡抗震性能的影响被引量：2
- 2013年
- 提出了一种简化的锚杆岩土体相互作用的动力学模型,结合该模型,借助ANSYS有限元程序建立数值模型。为了研究了锚杆参数(弹模、横截面积、长度、间距)对锚固边坡的影响,通过变化各个参数,分析其对锚固边坡的抗震性能(位移、加速度和应力)的影响。分析结果表明:锚杆参数对锚固边坡抗震性能影响强弱不一,甚至还会起反作用。增大锚杆横截面积可以有效提高边坡抗震稳定性(位移最大降幅可达33%,加速度最大降幅37.4%,应力最大降幅42.37%);减小锚杆间距也可以改善边坡抗震性能(位移最大降幅可达7.53%,加速度最大降幅9.85%,应力最大降幅38.3%);而提高锚杆弹模并不能有效降低边坡变形,相反还会增大边坡水平地震加速度(最大增幅可达13.8%);增大锚杆长度对边坡抗震性能提高不大。因此,应通过调整合适的锚杆参数,来改善边坡抗震稳定性,这些结论对于锚固边坡的抗震设计有一定的借鉴作用。
- 徐乾张永兴陈建功
- 关键词：锚杆参数锚固边坡抗震性能ANSYS抗震稳定性
- 深基坑开挖对邻近通道影响的实测及数值分析被引量：4
- 2013年
- 【目的】研究基坑开挖对邻近通道的影响,为邻近通道基坑开挖工程的设计与施工提供参考。【方法】以重庆某周围存在邻近人防洞通道的岩质深基坑工程为例,通过数值模拟和现场观测,研究土岩组合地层基坑与通道变形、通道拱脚推力及围岩破坏模式的关系。【结果】邻近通道会改变地表最大沉降点位置,土岩组合地层中地表沉降主要与基坑的水平位移和通道沉降有关。通道与基坑之间围岩间壁厚度较大时,隧洞破坏来自于拱顶;间壁厚度较小时,隧洞破坏来自于侧壁。由于受连续介质及隧道几何形态的影响,围岩会改变位移场传递的方向,通道主要表现为横向变形。【结论】邻近通道会增加基坑的水平位移与沉降,通道的破坏方式与间壁岩体厚度有关。
- 姜兆华张永兴
- 关键词：深基坑数值模拟
