国家自然科学基金(51038009)
- 作品数：35 被引量：175H指数：8
- 相关作者：陶连金李积栋仇文革胡辉安军海更多>>
- 相关机构：北京工业大学西南交通大学中国地震局更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金北京市自然科学基金中央级公益性科研院所基本科研业务费专项更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程天文地球环境科学与工程更多>>
- 隧道地震响应模型试验箱体设计与合理性验证被引量：2
- 2016年
- 结构动力试验是探究结构地震响应机理的重要研究手段之一。目前在研究隧道工程结构地震响应机理的动力试验中所采用的模型箱主要有刚性模型箱、柔性模型箱以及层状剪切模型箱,但这三种模型箱因各自的结构特点都具有一定的缺陷和不足。为了达到更好的试验效果,文章提出一种新型试验模型箱——动静耦合模型箱,并通过振动台动力试验验证该模型箱的有效性。基于该模型箱提出了一种研究隧道工程结构地震响应的新方法——拟静力法。通过动力试验和拟静力法试验结果的对比,认为拟静力法试验可以一定程度替代动力试验,既拓宽了该模型箱的试验方式,同时也拓宽了隧道地震响应模型试验的研究方法。
- 仇文革段东亚李冰天胡辉代勇
- 关键词：隧道地震响应动力试验拟静力法
- 动静耦合剪切模型箱的设计分析及试验验证被引量：3
- 2017年
- 根据地层在地震中的响应特性,设计了一种动静耦合剪切模型试验装置。该装置是由侧板组件、阻尼组件和端面板组件组成的可剪切变形的空间结构体。目前在研究隧道工程结构地震响应机理的动力试验中所采用的模型箱主要有刚性模型箱、柔性模型箱以及层状剪切模型箱,但这3种模型箱因各自的结构特点都具有一定的缺陷和不足。为了能够更好地满足静力及动力边界效应,设计了该新型试验模型箱,并通过振动台动力试验验证该模型箱的有效性。基于该模型箱提出并验证了利用拟静力试验方法研究隧道的振动响应。通过拟静力试验和动力试验结果的对比,认为拟静力试验可以一定程度替代动力试验。
- 仇文革段东亚李冰天胡辉
- 关键词：隧道动力试验拟静力试验
- 密贴交叉隧道在强震作用下的三维动力响应分析被引量：17
- 2014年
- 文章以北京地铁7号线区间隧道为背景,利用FLAC3D有限差分软件建立密贴交叉隧道数值模型,并通过在模型基底输入水平方向振动的北京旅馆地震波,研究了密贴交叉隧道在强震作用下的地震响应特性。计算结果表明:在密贴交叉隧道中,上层隧道水平位移大于下层隧道,上/下层隧道顶板位置处的相对水平位移最大值均发生在中间交叉部,上层隧道底板和下层隧道顶板均是非交叉部的加速度反应最大;上层隧道较浅埋隧道的水平位移及应力出现不同程度的放大效应,而峰值加速度出现缩减现象;下层隧道较深埋隧道的水平位移出现放大效应,而加速度及应力出现不同程度的缩减现象。
- 李积栋陶连金吴秉林安军海郭飞
- 关键词：地震响应
- 强震作用下支护-结构一体化管幕预制法地铁车站地震响应研究被引量：4
- 2019年
- 地下工程支护-结构一体化管幕预筑法是一种全新的暗挖施工方法,改变了传统暗挖法先加固、后支护、最后施作主体结构的施工步序,将加固、支护、主体结构合为一体并一次建造成型。目前有关地下结构抗震问题方面的研究主要以分析传统施工工艺施作而成的地下结构地震响应问题为主,缺少对地下大断面管幕预筑法结构的抗震研究。文章基于有限差分软件FLAC^3D,研究了管幕预筑法地铁车站的地震响应规律,结果表明:(1)在强震作用下,沿管幕车站结构高度各测点相对水平位移呈倒S型规律;(2)地震作用下车站结构应力值相对较大的位置主要集中在各管幕的连接处、中板与管幕的连接处、管幕与底板连接处;(3)与单向地震作用相比较,双向地震作用下车站结构的加速度和最大水平应力值均有所增加,水平位移、相对水平位移有所减小。
- 李积栋油新华
- 关键词：地铁车站地震响应强震作用
- 盾构施工过程诱发振动振源特性被引量：5
- 2014年
- 以北京地铁某线区间盾构隧道为背景,结合现场调查和初步实测,识别出盾构施工诱发振动的主要振源为刀盘与地层相互作用、渣土/管片运输车辆、盾构内部设备引起的振动.通过现场实测与数值模拟分别对振源的特性展开研究,结果表明:刀盘掘进诱发振动频带较宽,主频主要集中于20~90 Hz;后配套车信号振动幅值较小,幅值较大的频带带宽为0~20 Hz;运输车由于临时轨道均直接与隧道结构接触并相互作用,使得中高频未得到衰减,幅值较大频率主要集中于70~90 Hz,振动传至地表后主频衰减至20 Hz以下,振动影响范围主要为隧道中线15 m范围内.研究结果对北京、成都、沈阳等砂卵石地层盾构施工所诱发振动具有借鉴作用.
- 郭飞黄俊苏艺边金许淇
- 关键词：砂卵石地层盾构施工频谱特性
- 密贴下穿地下工程施工新工艺“CRD+多重预顶撑”研究被引量：10
- 2015年
- 基于北京地铁10号线公主坟站密贴下穿1号线公主坟站的工程背景,参照其采用'CRD+多重预顶撑工艺'的真实施工步序,运用有限差分软件FLAC3D建立了三维精细化数值计算模型,研究了新建站的施工过程中土体塑性区的变化及既有站的变形规律.结果表明,采用'CRD+多重预顶撑'工艺进行密贴下穿施工可有效控制既有结构的变形,满足其沉降控制要求,对比模拟与实测的变形分布曲线,二者吻合较好.施工完成后,既有结构纵断面呈双凹槽式变形,横向为'V'字形沉降,与Peck曲线相似,且底板沉降值较顶板的略大.千斤顶卸除时可能造成结构局部较大变形或开裂,应分级释放其轴力.开挖过程中,土体主要发生剪切破坏,塑性区在四个角点区域向外延伸成蝴蝶形.提出'同步顶升,伺服控制'的施工理念,以实现对既有结构沉降变形的主动控制.
- 陶连金安军海边金李积栋黄凯平
- 关键词：沉降分析
- 青岛地铁太延区间爆破振动控制及影响评价被引量：14
- 2015年
- 城市浅埋隧道下穿建筑物的爆破施工应加强爆破振动控制。针对青岛地铁3号线太延区间段隧道下穿青岛疗养区供应公司,埋深为7.4 m、围岩IV^V级、地下水丰富等特点,结合先前其他区间段隧道施工经验,对该区段隧道施工进行专项爆破振动控制设计。通过采用大直径中空直眼掏槽和减小单段最大起爆药量,合理布置炮孔间排距、优化爆破网路,对爆破振动速度进行控制。对地上建筑物振动实时监测,爆破振速满足2 cm/s的爆破振速控制标准,振动峰值速度在砖混结构建筑物顶层存在放大效应。此爆破振动控制方案取得了良好的爆破振速控制效果和工程、社会效益,可为类似城市浅埋隧道施工提供参照意义。
- 王仁涛王成虎江英豪宋凯周宜
- 关键词：浅埋隧道爆破开挖振动控制
- 地铁车站长距离密贴下穿既有隧道结构的地震响应被引量：5
- 2014年
- 为研究长距离密贴下穿地下空间结构的地震响应特征,以某新建地铁车站结构长距离密贴下穿既有隧道结构为对象,基于FLAC3D有限差分软件,建立三维数值计算模型。在输入日本阪神(Kobe)地震波的条件下,分析上部既有隧道结构在有无下穿地铁车站结构时的地震响应。计算结果表明:输入水平方向的地震波,有无地铁车站结构的隧道结构的位移-时程与加速度-时程曲线规律大致相同,均随深度的增加而减小,且变化趋势相似于施加的地震波。隧道顶板与底板的加速度反应时程曲线与基岩输入地震波的形态基本相近,隧道结构顶板的水平加速度峰值大于底板的水平加速度峰值。与单一隧道结构的位移-时程和加速度-时程曲线相比,密贴地铁车站结构对隧道结构的动力响应有减弱效果。下穿地铁车站对上部隧道结构的动力加速度响应有不同程度的减弱效应,且越靠近车站结构减弱幅度越大,下部车站结构的减震耗能现象存在于某一局部范围内。
- 陶连金闫冬梅李积栋郭飞周明科
- 关键词：地震响应地铁车站
- 爆破地震作用下建筑物振动响应研究被引量：7
- 2018年
- 以地铁隧道爆破工程为背景,通过现场试验结合数值分析技术研究28层框架剪力墙结构的总体动力响应。现场试验采用爆破振动监测结合自然激励测试,运用Ibrahim时域(ITD)方法对结构模态频率、模态阻尼比进行识别,为进一步分析其振动响应规律提供依据。将结构简化为质阻弹模型,以试验所识别的模态参数为依据,修正质阻弹模型的刚度矩阵和阻尼矩阵并建立动力微分方程,计算得到建筑物弯曲振动各阶模态参数。根据质阻弹模型的动力微分方程建立Simulink动力仿真模型。以爆破振动速度信号为激励,分析高层建筑在隧道爆破地震作用下总体振动响应规律。结果表明:1)在地铁隧道爆破震动作用下,高层建筑振动响应速度信号中的竖向振动最大、纵向振动次之、切向振动最小,较高楼层位的切向振动速度和纵向振动速度相差不大; 2)高层建筑振速峰值随楼层升高呈波动型变化的趋势与主振模态振型有关,即建筑物振动形态与主振模态振型关系较大,在测试中体现在振速峰值分布上; 3)将建筑物简化为质阻弹物理模型并写出其动力反应的数学模型,进而建立Simulink仿真模型进行仿真计算,可以有效预测爆破震动作用下建筑物的响应。
- 王林台高文学张发财曹晓立
- 关键词：爆破震动隧道爆破模态分析SIMULINK仿真
- 地震作用下层状土中地铁车站变形规律研究被引量：7
- 2013年
- 采用FLAC有限差分软件,通过简化模型和土层,在输入唐山地震-北京旅馆测点南北向地震动时程情况下,研究了层状土中地铁车站变形规律;同时,将变形计算结果输入到地下结构的SAP模型,计算了结构的内力。以北京地铁16号线某车站为例,进行了地震响应数值模拟分析,研究表明:均匀土层中结构侧墙变形大于双层(上软下硬)土中侧墙变形;且不同土层中结构侧墙变形曲线斜率明显不同;存在软硬土层交界面时,结构侧墙位移随交界面深度呈线性增加;软硬土层交界面位于结构底板以下,即当车站结构处于同一种地层时,结构侧墙位移随着距离软硬交界面距离的增加而减小。
- 潘东旭陶连金刘璐张波王文沛
- 关键词：地铁车站数值模拟地震响应层状土
