国家自然科学基金(40902076)
- 作品数：24 被引量：102H指数：5
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- 相关机构：南京大学西南交通大学南京大学(苏州)高新技术研究院更多>>
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- 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>>
- 砂土颗粒形状的傅里叶描述符自动生成被引量：4
- 2018年
- 颗粒形状是影响砂土密实度、力学与渗流等特性的主要因素之一。傅里叶描述法是一种有效表征颗粒形状的数学方法。基于傅里叶系数与颗粒平均半径定义傅里叶描述符D_n。采用傅里叶描述符D_2,D_3,D_8以及D_3与D_8对数线性组合的简化算法可自动生成复杂的砂土颗粒形状。颗粒形状由傅里叶描述符D_n与相位角δ_n序列共同控制。分析了傅里叶描述符D_2、D_3、D_8与颗粒几何参数间的相关性,结果表明,长宽比a与D_2正相关,圆形度C与D_2,D_8负相关,磨圆度R与D_8强负相关,球形度S与D_2,D_3之间均呈现显著负相关,规则度R_e与D_8呈负相关性,且在D_8=0时与D_3之间呈强负相关性。以显微CT扫描南京粉砂断层序列二值图像中典型颗粒为样本,基于Pearson相关性准则,计算了重构颗粒与实际颗粒轮廓相似性,相关系数大于0.94,表明算法具有较高的表征精度。算法可用于二维数值模拟中实际砂土颗粒的批量自动生成。
- 方浩张巍肖瑞施斌刘岩赵春发
- 关键词：砂土相位角
- 大直径越江公路盾构隧道振动特性测试分析
- 2015年
- 盾构隧道内车辆通行对隧道产生动力作用,可能导致隧道周围软土层产生较大沉降.基于无线传感网络平台,对大直径越江公路隧道内衬砌与路面板在车辆荷载激励下的振动特性进行现场实测,获得时域与频谱信号,分析得到管片与箱涵底板的最大垂向加速度幅值与振动优势频率,发现箱涵底板与隧道管片垂向振动同步的规律.测试结果可为隧道周围地层沉降变形分析参数取值提供参考.
- 张云聪张巍孙可雷长征王浩
- 关键词：盾构隧道时域频域
- 南京粉细砂空间孔隙结构表征单元体确定被引量：7
- 2019年
- 确定统一的表征单元体(REV)尺寸是研究土体细观孔隙结构时首先需要解决的问题。使用6.5μm分辨率同步辐射显微CT扫描南京粉细砂试样,从土样三维重构模型的5个代表性部位提取5组立方体孔隙REV,对每个REV采用最大球算法分析,建立孔隙网络模型,从中提取孔隙率、单位体积孔隙数、孔隙平均体积、孔隙最小体积、孔隙最大半径、孔隙最小半径、孔隙平均半径、孔隙截面积平均形状因子等8个孔隙结构参数,建立其与REV尺寸间的相关性。利用假设检验T检验和F检验,最终确定样品孔隙结构参数的统一REV边长尺寸为400像素,即2.60mm。该方法可用于砂土、粉土等颗粒土体细观孔隙结构分析。
- 刘语张巍梁小龙许林唐心煜
- 关键词：表征单元体
- 越江公路盾构隧道浅埋段地温场演化趋势模拟分析被引量：1
- 2015年
- 越江公路盾构隧道浅埋段地温场演化将影响隧道穿越的江滩区域的工程地质条件。基于有限差分法建立了南京长江隧道的数值模型,分别将实测地表温度和管片内侧温度作为地层外部交变热源与内部交变热源,对隧道浅埋段典型断面地温场的演化过程进行了模拟分析。结果表明:隧道与土体间的热交换作用使隧道周围的初始恒温地层转变为年变温地层。在高温期,隧道向周围土体传热;在低温期传热方向相反。隧道周围及两孔间存在显著变温区,其最大温升值达7.14℃,年波动最大峰谷值接近10℃。该显著变温区位于距隧道外壁5m以及两孔之间的区域。其地温场在隧道运营20a后可达到初步稳定。建立了该显著变温区内地温场的年际波动模型,据此可估算出隧道周围土体不同距离处的年际温度值,该模型可为火灾等极端传热条件下估算隧道浅埋段地温场提供初始值。
- 雷长征张巍丁蓬莱孙可
- 关键词：浅埋段地温场
- 地铁列车振动环境响应的无线传感器网络快速评定被引量：2
- 2017年
- 地铁列车振动环境微弱响应的无线传感器网络测试需要mg量级的加速度测试精度,常规板载MEMS加速度传感器通常难以满足。采用低噪声运算放大器OPA4344与模拟/数字转换器QF4A512,将MEMS加速度传感器SD1221L-002量程限定在±0.2 g,同时采用进行信号转换与调理,达到了0.043 mg的加速度测试分辨率,满足了地铁列车环境微振测试要求。基于英特尔Imote2无线传感器网络硬件平台与嵌入式软件平台ISHMP Services Toolsuite,实现了地铁列车振动环境加速度测试专用无线传感器网络系统。基于Tiny OS开源操作系统,采用组件式结构程序语言nes C编写了嵌入式应用组件Vibration Level Calculation,实现了环境振级的嵌入式计算。应用该系统,对一地铁紧邻地下空间内地铁列车环境振动响应进行了实测。通过传感节点采集环境加速度信号,在传感节点Imote2主板内嵌入式计算振级,通过无线传输数据,在终端直接显示出测试环境振级分布。通过回溯存储于传感节点内三分之一倍频程中心频率上的振级数据,获得了各测点1/3倍频程。该系统实现了地铁列车振动环境响应的快速评定。
- 施毅张巍孙可丁华平孙逊
- 关键词：地铁列车环境振动无线传感器网络嵌入式计算
- 隧道火灾时空温度场小波分析被引量：2
- 2011年
- 提出了分布式光纤温度传感系统(DTS)时空温度场小波分析方法,完成了监测系统报警算法的设计;应用该算法,对隧道内弱风和强风条件下的模拟实验隧道火灾时空温度场进行了瞬态识别;基于隧道温度场监测数据时空矩阵的提取,对隧道的温度场变化规律做出了分析,并选取Ribo3.7小波基成功识别出隧道火灾时空温度场的奇异点。实验结果表明,基于小波分析定位隧道时空温度场奇异点是一种有效的隧道火灾报警方法。
- 丁蓬莱王霆张巍
- 关键词：隧道火灾小波分析温度场奇异点
- 折板拱形隧道混凝土结构温度应力非线性分析被引量：1
- 2013年
- 建立了折板拱形隧道混凝土结构温度应力非线性分析算法,采用现场材料试验数据,应用该算法对苏州独墅湖隧道60m箱涵节段进行了非线性有限元分析,考虑了混凝土徐变以及开裂后构件刚度降低与温度应力间耦合作用的非线性效应。通过测量隧道箱涵控制断面的预埋传感器,获得了混凝土温度变化与钢筋应变量的实测值。基于混凝土温度变化实测值计算出隧道顶板钢筋应变量,该计算值与现场实测值吻合程度较高。算例表明,本算法可实现折板拱形隧道混凝土结构在温度变化和收缩、徐变等间接荷载作用下的受力与变形的非线性分析,分析结果趋近于结构实际力学状态。
- 吴晓莉张巍李慧鑫孙可
- 关键词：钢筋混凝土结构温度应力
- 盾构隧道健康监测数据的模糊层次分析综合评价方法被引量：22
- 2015年
- 盾构隧道自动化健康监测与传统人工巡检记录的数据结构不同,导致传统的评价模型无法正确对盾构隧道的健康状态做出评价。针对盾构隧道健康监测的典型传感器布置形式,提出了一类专用的模糊层次分析综合评价模型:新建了健康监测数据的6层指标评价体系;分别建立了对应的分层模糊因子集、评价集、权重集与隶属函数;构建了形式简洁的模糊综合算子,实现了对单类监测因子、单个监测管片、单个监测环以及隧道全线健康状态的分级模糊综合评价。以南京长江隧道左线为例,运用所提出的模型,对运营期内该隧道的健康状态进行了分级评价,通过对各级综合评价值的分析,确定出隧道健康状态的控制因子位于江心监测断面拱底迎水面位置,影响控制因子的主要因素则包括地质条件与管片布置形式。本模型易于集成,有望实现盾构隧道健康状态的快速定量评价及对隧道运营维护的智能化管理。
- 孙可张巍朱守兵周立雷长征
- 关键词：盾构隧道健康监测层次分析法
- PHC管桩土塞胀管作用定量分析被引量：3
- 2012年
- 沉桩过程中,PHC管桩内形成的土塞将对桩内壁产生横向胀管作用。建立了PHC管桩土塞胀管作用的力学模型,并进行了定量分析。考虑沉桩扰动影响,将管内土塞分为楔形区和非楔形区,对土塞的一维平衡方程进行了修正。应用圆柱孔扩张理论解释管桩沉桩过程中的挤土效应,对桩外土体进行了弹塑性分析,得到了塑性区半径以及考虑土体初始应力的桩外土侧压力的解析表达式。根据圆环受均布内外压力的拉梅解答,给出了管桩环向破坏的判别准则。通过现场实测对模型进行了验证,对环向箍筋动态应变的测试结果表明,所建立的模型能够定量描述强胀管作用下PHC管桩的环向破坏机制,可用于工程中PHC管桩环向抗拉承载力的验算。
- 丁蓬莱张巍孙可
- 关键词：土塞
- 单圆双线地铁隧道基底粉细砂层动力响应分析被引量：5
- 2019年
- 以南京地铁10号线过江段江北大堤附近典型截面为例,分别考虑了单线通行工况与会车8s、会车12s及会车16s3种典型会车工况,建立了隧道-土体有限元模型,分析了单圆双线隧道基底粉细砂层动力响应。结果表明,隧道基底粉细砂层加速度峰值随垂直深度增加而呈指数型衰减,到达23m深度时,4种工况加速度峰值已非常接近。基底下卧层土体最大位移随深度呈线性减小趋势,考虑各工况下各深度位置最大竖向位移,会车8s工况>会车16s工况>会车12s工况>单车8s工况。列车动荷载所激发的粉细砂超静孔隙水压力约为静水压力的1%。粉细砂层最大超孔压随基底深度呈指数型衰减趋势。粉细砂层内最大孔隙水压力与总应力比值小于1,隧道基底粉细砂层不会发生液化。该结果可用于调控隧道控制截面位置基底粉细砂层动力响应与可液化性研究。
- 马学勇张巍任家涛朱守兵朱鸿鹄
- 关键词：盾构隧道粉细砂动力响应
