近接桥桩暗挖隧道支护结构内力监测分析

针对北京地铁某车站暗挖隧道工程,制定了支护结构内力、围岩接触压力监测方案.通过现场监测,分析了施工过程中,在既有桥桩影响下,支护结构内力、围岩接触压力的变化特征,及时掌握了隧道变形、支撑内力的变化动态,并及时反馈,为判断隧道安全稳定提供了参考数据.测试结果表明,浅埋暗挖隧道支护结构的仰拱部位压力大;近接桥桩对隧道的变形产生了抑制作用,造成隧道断面变形的不对称性,围岩压力增大;桥桩的存在与否,造成隧道支护结构内力分布情况的不同.     

饱和多孔介质散射问题中局部地形影响的显式数值分析法

为了能合理分析局部场地条件对地震波散射波场的影响,基于饱和多孔介质理论的土力学模型,提出了一种显式有限元与黏弹性人工边界相结合的数值波动模拟方法.采用二维模型,以圆弧形凹陷河谷为例,分析了局部地形对饱和多孔介质中散射地震波场的影响,并通过与远置边界结果的对比,说明了该方法的正确性和适用性.     

爆炸冲击波数值计算网格划分方法研究

在爆炸冲击波数值计算过程中,计算精度很大程度上取决于空气和炸药的有限元网格尺寸.现在常用的爆炸冲击波数值计算网格划分方法大多是针对某一当量炸药的,在使用中存在一定的局限性.针对这一问题,本文提出了一种与炸药当量相关的网格划分方法,并应用有限元软件LS-DYNA进行了计算对比,结果表明:该方法适用性很好,而且在计算精度与计算效率上取得了很好的平衡.     

CFRP筋夹片-黏结型锚具的研制

提出了一种预应力碳纤维增强塑料(carbon fiber reinforced polymer,CFRP)筋夹片-黏结型锚具系统,通过静载锚固性能试验,研究了不同几何参数对其锚固性能的影响.试验结果表明,通过试验改进后的夹片-黏结型锚具能有效地锚固试验中所用的CFRP筋.     

高效寻优的经验遗传算法

为了寻求高效的寻优方法,本文提出经验遗传算法,用神经网络模型经验地预测每代种群个体的适应度,从而减少对问题直接求解的次数,提高遗传算法的计算效率．通过对6个经典测试函数的数值计算分析,结果验证了本文所提的算法的有效性,而且能降低计算量．     

角部钢筋锈蚀引发混凝土保护层开裂行为研究

为研究角部钢筋非均匀锈蚀膨胀引发的混凝土保护层开裂行为,提出了角部钢筋的非均匀锈胀模式.并将混凝土视为由骨料、砂浆和界面过渡区组成的三相复合材料,建立了混凝土细观随机骨料模型.以施加非均匀径向位移方式来表征钢筋锈胀对周围混凝土的力学作用.基于该方法对钢筋非均匀锈蚀引发的混凝土保护层开裂行为进行了细观数值模拟,模拟结果与已有文献中试验结果的良好吻合验证了该方法的合理性.另外,对比了宏观均质模型和细观非均质模型下不同角部钢筋锈胀模式导致的混凝土保护层开裂模式;并探讨分析了保护层厚度和钢筋直径对保护层开裂模式以及钢筋锈胀压力的影响规律.     

基于特征应力的正常固结土三维弹塑性本构模型

在特征应力空间中,Drucker-Prager形式的强度准则可以合理描述岩土类材料的真三维强度特性,即特征应力具有以各向同性形式的表达式描述岩土类材料各向异性力学特性的功能。在特征应力空间中,利用插值函数法直接提出了正常固结土的新的屈服函数,结合笔者已在特征应力空间中提出的塑性势函数,直接建立了正常固结土的真三维弹塑性本构模型。模型只有7个材料参数,每个参数均具有明确的物理意义,可利用室内试验简单确定。通过模型功能分析以及与文献中试验结果的对比验证表明,本文模型可简单合理地描述正常固结土的真三维变形与强度特性,并且可简化为修正剑桥模型。     

新工科背景下融合信息技术的土木工程教学实践创新

新工科教育的提出,旨在促进学科之间的交叉融合,革新教育理念与模式,为国家培养多元化、创新型的工科人才,满足行业对工科人才的要求。土木工程专业亟需在新工科发展的背景下寻求创新并进行改造升级,智能建造专业的建设与推广冲击着土木工程专业这一传统的工科专业,但同时也为土木工程专业信息化建设带来了机会。基于国家战略要求,针对土木工程专业知识滞后、本研隔断等教学问题,以新工科背景下人才能力培养要求为出发点,依托北京工业大学土木工程学科优势,将信息化技术融入土木工程课程体系、教材体系、实践创新培养体系等各方面,进行土木工程教学实践创新。根据北京工业大学城市建设学部土木工程专业的改造升级要求,不断总结与归纳教学经验,以激发学生的学习兴趣和拓宽学生视野为教学目的,建立了融合信息技术的土木工程课程体系;融合VR等技术自主编写了多元立体化BIM技术系列教材,增强了学生对知识的理解能力;充分利用企业优质教学资源,搭建新工科背景下校企多方协同育人平台;注重科教融合,创新“学生竞赛-科技创新-教师科研”的交互模式。在具体的教学实践中,取得了良好的效果,为培养创新型工程人才提供了有力支撑,为传统土木工程学科改造奠定...     

波动问题中的三维时域粘弹性人工边界

应用弹性波动理论,发展了实现波动直接模拟的三维时域粘弹性人工边界。首先基于三维波动方程推导了三维粘弹性人工边界的法向与切向边界方程,然后研究了时域粘弹性人工边界的数值模拟技术,最后通过典型的波动问题算例证明了给出的三维人工边界具有较高精度,可以方便地应用于三维波动问题的模拟分析。     

拱坝——地基系统的三维非线性地震反应分析

本文将显示有限元结合外推人工边界的方法发展应用于三维非线性近场波动问题的研究，首次提出了拱坝－库水－地基系统三维非线性地震反应波动分析方法，并与传统的无质量地基分析方法进行了比较。