国家自然科学基金(51108190)
- 作品数：22 被引量：149H指数：8
- 相关作者：莫海鸿陈俊生杨春山黎伟谷任国更多>>
- 相关机构：华南理工大学广州市市政工程设计研究总院广州市中心区交通项目领导小组办公室更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金亚热带建筑科学国家重点实验室自主研究课题中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程水利工程文化科学更多>>
- 沉管隧道管节沉放过程中河流环境对管节附加压力的影响分析被引量：1
- 2014年
- 管节在沉放过程中受河流环境影响较大,现运用计算流体力学方法,数值实现管节在不同流速、水位等河流工况下沉放的全过程,得出沉管隧道管节下沉过程中管节侧壁的附加压强等数据。分析结果表明:在管节下沉过程中,管节一半进入基槽时为特殊位置,此时上下、左右压力差值出现较大波动;左右侧压力差作用点上移,上下面最小压力差作用点之间的距离随管节沉放达到最大,此时管节在上下面作用力下受到的弯矩最大;河流水位对管节侧壁附加压力影响不显著,对最大压力差作用点位置产生对应的提前、延缓;河流流速对侧壁附加压力差影响显著,得出管节进入特殊位置前后管节侧壁压强差值变化梯度与河流速度的关系,并给出拟合曲线。该分析结果可为管节沉放提供借鉴。
- 莫海鸿李亚东陈俊生
- 关键词：隧道工程沉管隧道河流环境数值模拟
- 复杂构造双壁钢围堰三维有限元分析被引量：3
- 2012年
- 为研究复杂构造双壁钢围堰异形刃脚的吊装及变形计算,采用有限元软件MSC.Marc及ADINA,利用三维有限元方法,分别介绍了异形刃脚双壁钢围堰的吊装、考虑围堰与河床可相对位移状态下的围堰整体位移及围堰内部构件内力计算的原理、简化思路及计算方法。并以重庆江津观音岩长江大桥双壁钢围堰为例,介绍了上述内容的具体应用方法。通过计算选取并优化了钢围堰异形刃脚吊装的方案。当围堰无法提供足够的嵌固深度时,有必要利用有限元软件提供的接触分析功能进行整体位移计算,以确定围堰的整体稳定性及位移量。
- 陈俊生曹洪莫海鸿潘泓刘庭金
- 关键词：桥梁工程三维有限元双壁钢围堰
- 土工模袋砂单轴抗压强度试验研究被引量：13
- 2014年
- 对不同填充度下的土工模袋砂进行了单轴压缩试验,得到其应力–应变关系曲线、相应的极限强度值,探讨土工模袋砂在单轴压缩条件下的破坏模式,研究表明,模袋砂抗压强度随其填充度的增大而减小,填充度选择在80%~85%范围是比较合理的;模袋砂的单轴极限抗压强度远大于砂的破坏值,在填充度接近100%时其值约为1 MPa,对应的模袋砂极限堆载高度约为50 m。随着填充度的减小,模袋砂的竖向抗压强度明显增大,且应力–应变关系曲线随填充度不同而不同。
- 陈俊生莫海鸿刘叔灼彭红波
- 关键词：土力学单轴压缩试验抗压强度
- 渗流作用下盾构隧道施工过程中地表沉降预测研究被引量：3
- 2014年
- 应用数值分析法研究了广州地铁一区间隧道盾构施工过程中渗流对地表沉降的影响。基于Peck横向地表沉降计算理论,将渗流产生的孔隙水压按隧道上覆土的重力归一化处理,且以理论计算所得沉降为标准,对考虑渗流作用的地表沉降进行归一化,提出了耦合渗流作用时最大地表沉降估算方法。与实测及理论计算结果对比分析表明,本文所建立的计算模型和地表沉降修正计算方法合理、有效。
- 吴其刚杨春山吕志刚
- 关键词：盾构隧道地表沉降渗流作用归一化
- 土工模袋砂竖向抗压强度及其影响因素被引量：2
- 2016年
- 开展了不同尺寸、数量及充填度下的模袋砂单轴压缩试验,深入研究模袋砂界面摩擦特性、充填度及尺寸对其抗压强度和破坏机理的影响。基于现有研究成果,推导了综合考虑模袋砂间相互作用和充填度影响的模袋砂抗压强度计算公式。研究结果表明:单个模袋砂试验抗压强度远大于多个模袋砂试验结果,且随充填度的减小愈发显著,因此现有针对单个模袋砂的试验研究存在不足。模袋砂抗压强度随着充填度的增加而减小,尺寸效应对模袋砂受力变形规律影响很小,而对其承载力影响明显。不同充填度模袋砂破坏机理不尽相同,充填度较大时,模袋砂很快进入张拉变形而破坏,破坏主要发生在模袋缝制接口等相对薄弱处;随着充填度的减小,模袋砂破坏主要由砂应变局部化所致,表现为接触界面处的渐进破坏,因破坏不易发现而对实际工程较为不利。与试验结果对比表明,完善后的理论计算方法可用于模袋砂整体张拉破坏时抗压强度预测。
- 莫海鸿杨春山陈俊生张立
- 关键词：抗压强度尺寸效应
- 洲头咀沉管隧道地基砂流法处理模型试验初探被引量：1
- 2012年
- 跨越珠江主航道的广州洲头咀沉管隧道的地基采用砂流法进行处理。为验证砂流法施工工艺设计,建造足尺试验模型对砂流法处理沉管隧道地基进行了模拟试验。试验验证了模型的有效性、实用性,得到了水压力及砂盘扩展规律。
- 周小蓉沈可黎伟
- 关键词：沉管隧道地基处理足尺模型试验
- 洲头咀沉管隧道模袋砂围堰施工变形实测与数值模拟被引量：7
- 2017年
- 文章以广州市洲头咀沉管隧道模袋砂围堰工程为背景,通过现场动态实测,揭示了模袋砂围堰施工过程变形发展规律;结合既有研究成果,明确了围堰位移突变的内在机理,提出了围堰设计施工主要控制指标,且通过精细化有限元模型计算验证。研究结果表明:模袋砂围堰施工过程不同位置位移响应规律和程度不尽相同,局部位移出现突变,其中竖向受到的影响较水平向显著;围堰位移突变主要因模袋砂抽水使浮容重逐渐变为干容重,增加了上层模袋砂对下层模袋砂的压力,使模袋砂压扁而发生较大位移;受上部模袋砂围堰的作用,地基土经历竖向压密→侧向挤压→局部滑动三个阶段,使围堰最大水平和竖向位移出现在顶部与坡脚。数值计算表明,围堰未发生滑移破坏,且未形成贯通的塑性区而处于稳定状态,与理论分析的结论一致,围堰应以堆高为主控指标。用常规基坑支护结构位移限值评判模袋砂围堰力学状态存在不足,同时围堰的坡率设计应充分考虑模袋加筋作用。
- 何则干杨春山魏立新莫海鸿
- 关键词：沉管隧道模袋砂围堰数值模拟
- 盾构隧道先隧后井施工中工作井支护结构优化被引量：22
- 2016年
- 以广州西江引水工程盾构接收井为背景,借助大型有限元(FEM)软件,采用3因素3水平正交试验法进行多因素系统分析。探讨环梁层数、围护结构嵌固深度及环梁厚度对盾构管片张开量与工程造价的影响规律,对拟用支护方案进行优化,提出适用于盾构隧道先隧后井施工中工作井基坑的合理支护方案。基于双面弹性地基梁理论,提出先隧后井施工中管片张开量的理论计算方法,且验证正交试验模型的合理性。研究结果表明:以经验类比法确定的支护方案比传统的基坑设计方案更科学合理。
- 莫海鸿杨春山陈俊生陈凌伟
- 关键词：盾构隧道工作井正交试验
- 模袋砂围堰横向力学特性试验与各向异性数值模拟被引量：1
- 2017年
- 探讨模袋砂围堰横向变形机理;针对模袋砂围堰,通过自制试验装置,开展水平荷载试验,研究围堰横向力学特性及其主要影响因素;结合竖向抗压试验结果,分析模袋砂围堰各向异性特征;以典型工程为依托,借助有限元软件,建立考虑模袋砂围堰界面特性和各向异性特征的精细数值模型并作计算。研究结果表明:模袋砂围堰在侧向水压作用下模袋砂间不会发生相对位移,水平变形主要由模袋砂自身变形引起。当侧向荷载较小时,模袋砂围堰横向挤密;随着压力的增大,变形由加载一侧向另一侧传递,之后应力-应变关系近似线性分布。模袋砂围堰横向力学特性受充填度和围堰堆高影响显著,表现为堆高越大、充填度越小围堰横向抵抗变形的能力愈强,同时受模袋砂尺寸影响很小。实际模袋砂围堰横向变形模量远小于其竖向变形模量,且竖向模量随模袋砂围堰堆度的增大而减小。模袋砂围堰各向异性特征对其受力变形特性影响明显,设计施工应给予充分考虑。
- 杨春山莫海鸿魏立新陈俊生刘力英
- 关键词：模袋砂围堰各向异性特征荷载试验
- 近距离下穿盾构隧道对上覆运营地铁隧道的影响研究被引量：42
- 2015年
- 盾构隧道掘进对邻近建筑物影响问题一直是个工程难题。文章采用有限元法对近距离下穿盾构隧道施工进行模拟,分析了新建隧道动态掘进时既有隧道的位移变化规律。基于双面弹性地基梁理论与盾构隧道纵向等效连续化模型,推导了既有地铁隧道受新建盾构隧道开挖影响管片张开量的计算公式,计算分析了管片张开量分布规律。分析结果表明:盾构掘进时对上覆斜交隧道影响区域主要在新建隧道轴线两侧2D(盾构直径)范围内;既有地铁的竖向位移主要分布在盾构掘进面前方2D和盾尾后1.5D范围内产生;既有地铁盾构隧道管片在新建隧道轴线正上方左右两个接头处张开显著,出现塑性变形。工程中需以既有地铁与下穿隧道相交处为轴,对既有地铁隧道侧向2D范围及两隧道间土层进行局部加固,以防新建隧道掘进引起既有地铁隧道纵向变形与张开过大。
- 杨春山莫海鸿陈俊生李亚东侯明勋
- 关键词：盾构隧道数值模拟
