张超
- 作品数：28 被引量：203H指数：9
- 供职机构：湖南大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金国家教育部博士点基金国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学环境科学与工程更多>>
- 考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟
- 2023年
- 为研究复杂地层条件下盾构掘进引起的地层扰动规律,提出了一种考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟方法.该方法利用Kriging算法构建三维地质模型,通过条件判断算法将地层空间分布信息嵌入到有限元模型中,进而实现考虑地层三维空间分布的盾构掘进模拟.此外,采用C#语言编写了复杂地层盾构掘进模拟前处理程序.以长沙地铁四号线为例,根据掘进断面内极软岩、软岩、坚硬岩的占比,选取具有3种不同地层条件的区段,利用该前处理程序构建了土压平衡盾构机掘进过程模型,并开展模拟.模拟结果显示盾构掘进断面内极软岩占比增大会导致地表最终沉降量显著增加.相比于极软岩占比为50%的掘进断面,全断面极软岩处的地表最终沉降量增加了11.67 mm.模拟结果与实测数据规律一致,验证了所提方法的有效性.
- 张超徐智文刘飞香陈仁朋陈仁朋廖金军胡伟飞
- 关键词：复合地层盾构掘进有限元三维地质建模
- 锈蚀钢筋混凝土桥梁结构地震易损性分析被引量：7
- 2014年
- 为了研究锈蚀钢筋混凝土桥梁结构的地震易损性问题,以一个简化的单墩体系为例,通过修正材料的单轴本构关系,建立了考虑钢筋锈蚀损伤的桥梁结构非线性分析模型.考虑地震动的不确定性,根据场地类型选取50条地震波,通过弹塑性动力时程分析获得结构的地震响应,针对不同的钢筋锈蚀率,建立地震需求参数与地震动参数之间的关系,分别定义墩柱的4个损伤指标,形成不同钢筋锈蚀率的桥梁结构易损性曲线.通过结果对比分析发现:钢筋混凝土桥梁结构的地震易损性随着钢筋锈蚀率的增大而增大;当钢筋锈蚀率在10%~15%时,钢筋混凝土桥梁结构的地震易损性基本不变.
- 何益斌张超邓鹏沈蒲生
- 关键词：地震桥梁墩柱钢筋锈蚀易损性曲线
- 透水砖堵塞机理与清洗效果试验研究
- 2022年
- 为了探究自然环境中不同土类对透水砖的堵塞机理及不同堵塞机理下透水砖的清洗效果,首先分析不同来源堵塞土体的特性,制备其悬浊液对透水砖进行堵塞试验,然后对透水砖进行清洗并测试清洗效果。结果表明,淤泥和粒径为10~75μm的石英粉最易导致透水砖堵塞,且清洗效果差;细砂虽易导致堵塞,但清洗后透水砖渗透性恢复效果显著;粉土不易导致堵塞,但堵塞后清洗效果差;10μm以下石英粉不易导致堵塞,且易清洗。结合各种来源土体被搬运到透水铺装场地的方式,提出了透水铺装使用场地的建议。
- 刘晓明骆远洋张超任鹏鹏
- 关键词：透水砖
- 考虑空隙压密阶段特征的岩石应变软化统计损伤模拟方法被引量：36
- 2016年
- 为建立能很好地反映岩石变形破坏全过程模拟方法,针对现有岩石统计损伤本构模型难以反映初始压密阶段变形非线性的局限性与不足,首先,在充分探讨空隙岩石变形机理基础上,采用宏观与微观相结合的分析方法,将空隙岩石抽象为岩石骨架和空隙两部分组成,建立空隙岩石变形分析模型;然后,在探讨空隙部分变形机理基础上,考虑空隙压密引起变形的不可恢复性特征,建立空隙部分变形分析方法,同时,引入统计损伤理论,建立岩石骨架变形分析方法,进而建立模拟空隙岩石变形破坏全过程的统计损伤本构模型,并给出了其参数确定方法。该模型不仅能反映空隙岩石的应变软化特征,而且,还能较好地反映空隙岩石在初始压密阶段的变形非线性特点。最后,通过试验曲线、本文及现有同类模型理论分析曲线的比较,表明了该模型与方法的合理性与优越性。
- 曹文贵张超贺敏刘涛
- 关键词：本构模型统计损伤
- 钠基、钙基蒙脱石低含水率状态下基质势能的多元动力学研究
- 2022年
- 基于分子动力学和元动力学(Metadynamics)的研究方法,探索了钠基蒙脱石和钙基蒙脱石在低含水率状态下的基质吸力,建立了含水率在5%~30%的土水特征曲线,通过曲线对比发现钠基蒙脱石与钙基蒙脱石的基质吸力均随含水率的升高而指数下降,并且在含水率小于20%时,钠基蒙脱石的基质吸力略小于钙基蒙脱石,含水率大于20%后钠基蒙脱石基质吸力略大于钙基蒙脱石。得到钠基蒙脱石在5%含水率时的基质吸力约为4.2 GPa,钙基蒙脱石在5%含水率时的基质吸力约为4.4 GPa。该研究结果为众多吸力测量的实验值和理论模型提出的预测值提供了参考。
- 江舒棋赵红华张超张大帅王小红
- 关键词：蒙脱石分子动力学土水特征曲线
- 电容去离子电极的污染特性研究
- 2018年
- 活性碳纤维(ACF)电极的电容去离子技术(CDI)对水中离子具有良好的脱除效果,且经多次吸附脱附循环后电极仍具有良好的吸附性能和再生性能。当溶液中有苯甲酸、腐植酸和铜离子存在时,电极在长期运行的过程中会受到污染,离子去除率随着循环次数的增加而逐渐降低。通过扫描电子显微镜技术(SEM)、低温氮气吸附-脱附技术、循环伏安法(CV)、交流阻抗法(EIS)对电极污染特性进行测试及表征。结果表明:电极被不同污染物污染后,其电吸附性能呈不同的下降趋势,污染电极表面出现颗粒状和片状的有机污染和无机结垢;苯甲酸污染引起孔隙堵塞导致比表面积下降10.8%,腐植酸和铜离子对比表面积影响较小;电极受苯甲酸和腐植酸污染后,因比表面积减小而引起比电容降低;电极受铜离子污染后,有效吸附点位的减少使得比电容下降;电极被污染后,其表面或孔隙内污染物阻碍电子在纤维丝间的传递,电化学性能下降。
- 施周张超杨灵芳张秋华
- 关键词：电容去离子污染苯甲酸腐植酸铜离子
- 考虑扰动影响的地基非线性沉降分层总和分析方法被引量：1
- 2017年
- 为预测工程地基土体沉降,针对受到施工扰动影响的地基土,基于扰动状态概念分别以抗剪强度和相对密实度为扰动参量建立扰动因子函数,从而提出能够考虑扰动影响的地基土修正Duncan-Chang模型.首先,考虑地基土实际应力状态,将地基土沉降变形视为由附加静水压力和附加偏应力引起的两部分变形之和,建立地基土沉降变形分析模型;其次,考虑地基土的应力历史并采用分级加载分析方法,给出了不同埋深地基土初始变形模量的确定方法;然后,基于虎克定律和修正Duncan-Chang模型并采用分级加载分析方法分别建立由附加静水压力和附加偏应力作用下的地基沉降变形计算模型,给出了考虑附加应力影响的地基土变形模量的确定方法;最后,将本文方法应用于工程实例并进行了沉降变形分析.研究结果表明:本文方法在反映地基土扰动程度、应力状态和应力历史等方面具有一定的优越性和可行性,其计算结果符合沉降预测规律.
- 曹文贵张超徐赞
- 关键词：地基沉降分级加载应力状态应力历史
- 基于Duncan-Chang模型的静力贯入路基压实度确定方法被引量：7
- 2013年
- 为了建立公路路基压实度检测新方法,首先在深入研究静力贯入路基变形力学机理基础上,将静力贯入荷载引起的路基土体应力分为各向等压应力和轴向偏应力两部分,并考虑到路基土体变形的非线性特征,引进分级加载和地基沉降分层总和分析的思想,采用增量广义虎克定律和增量Duncan-Chang模型,建立以路基土体初始孔隙率、泊松比、粘聚力和内摩擦角等为参数的路基贯入荷载-位移分析模型;然后基于上述静力贯入位移分析模型,引进自适应遗传模拟退火优化反演分析方法,利用实测路基静力贯入荷载-位移曲线,建立基于静力贯入试验的路基压实度检测方法,并通过工程实例计算与现有方法进行对比分析。研究结果表明:该方法不仅可以检测路基压实度,还可以测定路基土体其他物理力学参数;由于静力贯入试验可移置到专用汽车以实现快速移动和检测,因此,该方法具有检测速度快和效率高的特点;该方法具有较强的合理性与可行性。
- 曹文贵罗宏张竣淞王江营张超
- 关键词：孔隙率反演分析
- 考虑桩土差异沉降影响的桩网复合地基桩土应力比分析方法被引量：4
- 2017年
- 桩土应力比是桩网复合地基或路基设计的重要控制参数,受土拱效应、拉膜效应和桩土相互作用及其耦合作用的综合影响,为此,本文首先引入几何同心拱模型,考虑桩土差异沉降与土拱发挥程度的关系,建立了新型桩网复合地基土拱效应分析模型,并根据水平加筋网变形特征将水平加筋网变形曲面视为球面与柱面的组合,建立了反映桩土差异沉降影响的拉膜效应分析模型。然后,考虑桩土相互作用及桩土差异沉降,建立了考虑路基填土、网、桩土加固区耦合作用的桩网复合地基荷载传递分析模型,进而提出了其桩土应力比分析新方法。该方法不仅能反映土拱效应、拉膜效应和桩土相互作用对桩土应力比的影响,而且还能反映桩土差异沉降对三者发挥程度的影响。最后,通过工程实例计算以及与现有同类相关方法的比较分析,表明了本文分析模型与方法的可行性与合理性。
- 曹文贵余林芳张超李鹏
- 关键词：桩土应力比土拱效应桩土相互作用
- 基于微观力学特性的脆性岩石变形过程模拟被引量：11
- 2016年
- 为了建立能够描述岩石宏观变形及其组成部分的变形模拟方法,考虑微缺陷的不均匀性对岩石宏观变形产生的影响,将岩石视为由空隙部分材料和骨架部分材料两部分组成。首先,基于岩石各组成部分材料变形分析,利用真应变描述方法及非线性变形的特点建立空隙部分材料的变形力学分析方法,同时,引入统计损伤以及固体力学理论建立骨架部分材料的变形力学分析方法。然后,通过岩石及其组成部分的变形力学分析建立岩石宏观变形力学分析方法,从而获得能够模拟岩石变形破坏全过程的统计损伤本构模型,并给出了模型参数的确定方法。最后,将文中模型与既有模型的理论曲线与试验曲线进行了对比分析,且基于文中模型对岩石及其组成部分变形进行了讨论。研究结果表明:文中模型不仅能反映既有模型所描述的主要变形特征,还能克服其难以较好地反映初期宏观变形非线性的不足;同时,该模型还能描述岩石组成部分的变形过程,不仅揭示了岩石宏观变形与其组成部分变形之间的关系,也揭示了空隙部分材料变形是引起岩石宏观变形非线性的根本原因。表明本文模型与方法具有一定的合理性与优越性。
- 曹文贵张超贺敏刘涛
- 关键词：岩石微缺陷非线性本构模型
