国家自然科学基金(51308486)
- 作品数：15 被引量：56H指数：6
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- 灰色-Gompertz组合模型在软土路基沉降预测中的应用被引量：13
- 2016年
- 针对单一灰色预测模型或Gompertz预测模型的局限性和可靠性差的缺陷,基于灰色模型和Gompertz曲线,根据最优加权组合原理,以误差平方和最小为最优组合标准,构建出1种新的软土路基沉降组合预测模型,对某沿海高速公路软土路基的沉降变形进行预测分析。工程实例验证表明,新构建的组合预测模型较单一的灰色预测模型或Gompertz预测模型有效消除了系统误差,提高了拟合精度,避免了单一模型偏大或偏小的预测趋势,具有更强的环境适应性,是路基沉降预测的1种有效分析方法,同时将新模型的预测数值应用于改进施工进度及地基处理方法的后期评价,取得了良好效果。
- 刘光秀曹海莹李玉根
- 关键词：软土路基路基沉降沉降预测
- 车辆荷载作用下双层路基层间动应力响应试验研究被引量：7
- 2017年
- 针对层状路基土的动力响应与稳定性评价问题,以某双层路基为工程背景,利用现场实测数据,揭示出硬、软土层界面处存在动应力突变现象,并给出了动应力突变系数;根据室内模型试验数据,以动应力突变系数为试验指标,采用极差分析法对主要影响因素进行了排序;借助动三轴试验获得硬、软土体的临界动应力,推导得出两种土体的动应力水平关联性系数,并提出一种评价路基长期稳定性的"概率区域"方法。研究表明:路基运营后期,硬、软土层压缩模量之比将取代硬壳层厚度,成为影响层间响应的首要因素;埋置较深的下卧软土层是控制路基稳定性的关键层。
- 曹海莹朱毅刘云飞魏月岩
- 关键词：室内模型试验路基稳定性
- 运营期上硬下软型双层地基动力损伤评价被引量：1
- 2020年
- 为了给运营期上硬下软型双层地基(简称双层地基)工程设计提供参考依据,以河北省境内的邢台-临西高速公路(以下简称邢临高速)双层地基为研究对象,采用现场监测、动三轴试验、理论推导和数据统计相结合的方法,给出了动应力界面传递系数和硬、软土层间动应力水平的关联性。提出了一种改进的、适用于评价双层地基动力损伤特征的R-N非线性疲劳累积损伤模型。借助数据统计手段,对地基土损伤演化信息进行挖掘,给出了运营期双层地基设计的指标依据。研究结果表明:硬、软土层界面处具有动应力突变现象,硬壳层力学性能劣化导致界面效应减弱;硬、软土层动应力水平具有强相关性,导致硬、软土体的损伤模型计算参数产生关联;夹角转动、夹角增量是评价双层地基损伤的敏感指标,夹角转动由车辆荷载增幅决定,夹角增量平均值与硬、软土压缩模量比呈对数函数关系;相同工况下软土的运营期寿命短于硬土,软土层是诱发运营期地基失稳的关键土层;当硬壳层厚度超过2.3 m且硬、软土体压缩模量比大于4.6时,硬壳层具有显著降低软土层动应力水平的能力,有助于延缓双层地基运营期寿命。因此,当双层地基的力学指标满足上述条件时,建议在高速公路工程设计中优先考虑利用天然硬壳层作为地基持力层。
- 曹海莹杜量徐珊
- 关键词：道路工程综合评价双层地基
- 非极限状态主动土压力与填土张拉裂缝研究被引量：6
- 2020年
- 为了进一步完善非极限状态主动土压力计算中的不足,并就填土张拉裂缝深度的理论计算展开研究,以复杂工况下刚性挡土墙为研究对象,综合考虑挡土墙变位模式、填土种类、墙背与填土面倾角、墙土摩擦、填土张拉裂缝影响及超载作用等因素,基于薄层单元法,并结合墙土相互作用强度参数与位移的非线性关系,推导得到一种非极限状态主动土压力计算公式;通过与文献特例、试验数据比对,验证了所构建公式的合理性。当墙背填土为黏性土时,利用土压力计算公式及挡土墙模型中的几何关系,建立了填土张拉裂缝深度与挡土墙位移的关系方程,并绘制出不同影响因素下裂缝深度随挡土墙位移的变化曲线,其变化规律与模型试验结果基本吻合。研究结果表明:考虑因素的增多使得非极限状态主动土压力计算过程变得复杂,但假设条件与实际工况更加接近,其计算误差得以降低,且通过迭代法计算方程可以得到满意的数值解;张拉裂缝开展深度随挡土墙位移呈非线性增长,在位移初期增长较快,而接近极限位移时裂缝开展趋于稳定;不同因素对于填土张拉裂缝开展产生的作用存在差异,其中填土内摩擦角和黏聚力影响显著,超载和填土面倾角影响次之,墙背倾角影响最小;降低填土抗剪强度,增加超载以及选择仰斜式挡土墙均有助于抑制张拉裂缝的开展。
- 曹海莹刘杰锋武崇福杜量
- 关键词：道路工程挡土墙薄层单元法
- 上硬下软型双层路基动力稳定性影响因素被引量：2
- 2016年
- 为了研究上硬下软型双层路基动力稳定性在交通运营期内多个影响因素排序的技术问题,在室内模型试验、动三轴试验以及扫描电镜试验的基础上,将试验数据、专家打分法与三标度法相结合,以车辆荷载参数、土层分布特征及力学参数、土体物理参数和循环作用参数为准则层,构建出层次结构模型。借助MATLAB程序对判断矩阵进行计算处理,获得各影响因素的权重大小,其重要性程度由大到小依次为荷载循环次数、硬壳层厚度、荷载循环频率、车重、硬壳层硬度、软土含水率、行车速度和硬土含水率,软土层是控制路基稳定性的关键层。
- 曹海莹武贺吴吉贤李雨浓
- 关键词：道路工程动力稳定性室内模型试验
- 上覆硬壳层软土路基土层界面动力响应特征及工程应用被引量：9
- 2015年
- 基于应力波理论,从硬壳层与下卧软土层波阻抗具有明显差异角度,利用透射系数揭示了硬、软土层界面处具有动应力突变现象,该现象是硬壳层壳体效应在动力学范畴的一种具体表现。借助数值模拟手段获取车辆荷载作用下路基土中竖向动应力峰值的衰减规律,依据衰减曲线符合负指数函数特征,推导得出一种能综合表征动应力突变规律的土层界面传递系数,并给出了相应的计算方法及应用范围。通过实测数据验证,该方法较已有方法具有过程简单、精度高等特点。经高速公路工程的实践检验,考虑上覆硬壳层软土路基土层界面处的动力响应特征,路基土的力学状态能够得到正确评估,其残余变形值也会被降低。
- 曹海莹刘云飞李慧剑吴吉贤
- 关键词：道路工程硬壳层应力波理论
- 考虑刀盘摩阻因素的盾构施工引起地层横向位移分析被引量：4
- 2018年
- 为了全面和准确地计算盾构施工引起的地层横向总位移值,依据弹性力学Mindlin解,在已有研究的基础上,增加考虑面板式及辐条式刀盘的摩擦力对地层横向位移的影响,给出刀盘的简化计算模型,通过坐标转化和积分的方法分别推导2种结构形式刀盘正面及圆周面摩擦力产生的地层横向位移计算公式,并采用位移叠加的方法,给出盾构施工引起地层横向总位移计算公式,并对已有工程算例计算和分析,将结果与实测值对比。结果表明:计算结果可以反映盾构施工阶段地层横向变形的特点;在盾尾附近的一定范围内,同步注浆压力和盾壳摩擦力对地层横向位移的影响程度较大,为主要影响因素;在刀盘附近的一定范围内,盾壳摩擦力,刀盘圆周面环向摩擦力和刀盘正面摩擦力对地层横向位移的影响程度不可忽略;各因素产生的地层横向位移值随着深度的增加而衰减并向深层土体逐渐扩散;地层横向位移值受刀盘不同结构形式的影响程度较小,分布规律相仿;在刀盘推进面周围的一定范围内,地层横向总位移值正负区域的分布与刀盘的旋转方向有关。
- 武崇福魏超曹海莹胥刘奇荚颖
- 关键词：隧道工程MINDLIN解刀盘盾构施工
- 上覆硬壳层软土夹层路基稳定性控制与评判被引量：6
- 2014年
- 对上覆硬壳层软土夹层路基稳定性缺乏判定标准的问题,提出了填筑期与非填筑期分阶段研究模式.在填筑期内,通过监测数据与关键指标的比对,初步判断监控断面的稳定性状态;综合危险滑动圆弧的理论分析,以及塑性区开展和孔压消散的数值模拟结果,对监控断面的稳定性状态进行二次判断,改进规范法存在的不足,并制定出动态监控标准.在非填筑期内,借助构建的灰色预测模型获取最终沉降量,并以软弱下卧层压缩量与最终沉降量的比值作为评价因子,评判路基稳定性在非填筑期内的发展趋势.研究成果具有一定的理论指导意义和工程实用价值,可应用于高速公路路基的施工和监督环节.
- 武崇福曹海莹
- 关键词：高速公路硬壳层边坡稳定性数值模拟
- 三维激光扫描技术在古墓测绘中的应用被引量：7
- 2017年
- 古建筑物的保护或复原工作尤为重要。古建筑保护复原的基本工作是通过建筑物的尺寸、位置、相对关系等关键数据绘制建筑物图集。建筑测绘是获取数据的必要手段,也是研究中国古建筑历史和建筑理论的辅助措施。古建筑物测绘就是借助既有的测量仪器,使用规定的测量方法,测量获取建筑物构件的尺寸和拓扑数据,进而绘制相关图纸并撰写测绘技术报告,即综合运用测量和绘图技术来记录和表达古代建筑。
- 吴吉贤徐晓峰杜海燕
- 关键词：古建筑物建筑理论古建筑保护古建筑测绘拓扑数据中国古建筑
- 非极限状态主动土压力的组合计算模型及工程应用被引量：3
- 2019年
- 为了拓展基坑工程中非极限状态土压力的计算模式,根据凸最优化理论提出一种组合计算模型;通过应用功的互等定理和构造拟合函数等手段,构建了线性与非线性变形工况下权重系数的统一计算公式;分别借助灰色预测模型、改进的桩身侧向位移法,给出时间维度与空间维度下非极限位移的计算依据,推导出非极限位移的时空耦合计算方程.实例验证表明,非极限位移和非极限状态土压力公式的计算精度均满足工程要求.将预设报警值与极限位移的比值作为基坑稳定性的判据,采用现场监测与数据反演相结合的方式制定出基坑报警值设定流程图,对保障现场施工安全具有指导意义.
- 曹海莹刘杰锋
- 关键词：基坑工程
