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期刊信息/Journal information
河北工程大学学报（自然科学版）
河北工程大学学报（自然科学版）

李万庆

季刊

1673-9469

journal-1@hebeu.edu.cn

0310-8579122

056038

河北邯郸市河北工程大学学报

河北工程大学学报（自然科学版）/Journal Journal of Hebei University of Engineering(Natural Science Edition)CSTPCD
查看更多>>本学报是经国家科委、国家新闻出版署批准的国内外公开发行的学术期刊，她以繁荣科学文化、促进学术交流、发现培养人才、为两个文明建设服务为办刊宗旨。主要刊登工业与民用建筑、环境工程、建筑学、给排水、暖通、空调、计算机技术、采矿、地质、机械工程、电气工程、数学、物理、化学和管理工程等方面的学术论文。
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    新旧混凝土界面双面直剪性能尺寸效应试验研究

    吴二军刘谦胡雨晴
    1-8页
    查看更多>>摘要：以界面处理方式、横向约束形式、混凝土强度、界面尺寸为变量,开展了8 组50 个新旧混凝土界面试件双面直剪试验研究,得到界面受剪破坏形态和抗剪强度-滑移曲线,分析界面抗剪强度的尺寸效应规律,拟合得到新旧混凝土双面直剪试件极限应力尺寸效应的换算系数,建立受剪承载力计算表达式.结果表明:在剪力作用方向上,新旧混凝土界面受剪极限应力存在明显的随界面高度增加而降低的尺寸效应现象;开裂应力、裂通应力以及滑移的尺寸效应不明显;施加横向约束可提升界面裂通应力和极限应力;施加预压应力可显著提升试件的裂通应力,并有效限制试件的极限滑移.无横向约束条件下,凿毛形式对极限应力影响显著,相比整浇混凝土试件,机械凿毛的同强度新旧混凝土双面直剪极限应力减少至整浇试件的 0.22 以下,而人工凿毛试件的折减系数在0.34～0.37 之间.有横向约束条件下,同凿毛粗糙界面相比,规则齿槽试件的开裂应力、裂通应力以及滑移表现优势突出;约束下强度折减系数提高到无约束同等条件试件的 2～2.5倍以上,最大可达到整浇试件强度的0.97 倍.新旧混凝土强度提高可增加试件裂通应力和极限应力,但提升幅度有限.

    新旧混凝土界面受剪性能尺寸效应双面直剪

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    钢带嵌缝加固砌体结构抗剪性能试验研究

    赵亚军吴昊许岩刘洋...
    9-16页
    查看更多>>摘要：为提高砌体结构抗剪强度,同时保留原有风貌,采用"弓"字型钢带或钢筋对砌体试件进行嵌齿缝加固.利用数字图像相关方法对加固后的砌体结构进行沿通缝截面抗剪强度试验研究,并建立砌体抗剪试件有限元模型,分析钢带宽度对砌体抗剪强度的影响.结果表明:嵌入钢筋或钢带,均能够有效限制层间分离,提高砌体完整性,破坏模式由单剪破坏转化为双剪破坏.承载能力大幅提高,单面钢带、双面钢带、双面钢筋加固的试件极限荷载分别提高了 23.63%,61.18%,35.02%,极限荷载对应位移提高了16.38%,23.41%,16.95%.钢带或钢筋的拉结作用可以提高砌体结构的延性,改善砌体结构脆性破坏的特征.

    砌体嵌缝加固钢带抗剪性能数字图像相关方法数值模拟

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    悬臂结构地震响应分析的广义单自由度模型研究

    吴承宇何军
    17-22页
    查看更多>>摘要：针对有限元方法存在计算时间过长的缺点,不适用于需要多次响应分析的结构抗震性能评估问题.进行了悬臂结构线性地震响应分析的广义单自由度模型研究,提出了多项式形函数和基于多项式形函数的单自由度模型,并通过与有限元分析结果的对比分析,调查了基于多项式形函数的单自由度模型对典型地震波激励下结构响应分析的有效性.结果表明:提出的基于多项式形函数的广义单自由度模型平均误差为 7.20%,为提高建模准确性,建议采用水平集中荷载施加方法进行多项式形函数参数估计.

    悬臂结构地震响应广义单自由度模型形函数参数估计

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    塑性混凝土咬合桩防渗墙变形机理研究

    梁超李斌刘润朱楠...
    23-32,51页
    查看更多>>摘要：以大连湾沉管隧道南岸港池临时围堰工程监测数据为基础,建立了塑性混凝土咬合桩防渗墙数值计算模型,通过实测数据验证了模型的准确性,分析了不同影响因素下咬合桩防渗墙的变形演化规律,结论表明:水压力相比土压力对咬合桩变形和内力的影响更为显著,水压力增大导致桩身变形和弯矩增大,扰动临时围堰土体;土体坡度的影响较小,但土体坡度应逐渐放缓,不小于1 ∶ 1.5;桩长的变化对变形影响较大,较短的桩身未嵌固在岩石中,较长的桩身在桩顶出现最大位移;随着桩径增大,桩顶变形和最大弯矩逐渐增大,弯矩分布较为一致.

    咬合桩防渗墙水压力土压力

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    基于正交试验的土体动力等效线性模型参数敏感性分析

    张富有葛凯周强强魏宇辰...
    33-38页
    查看更多>>摘要：针对土体材料具有不均匀性的特点,动力参数存在一定的不确定性问题,基于正交试验法,以一堰塞坝为例,采用等效线性模型,对堰塞坝坝体竖向地震峰值加速度和竖向永久变形进行了等效线性模型参数的敏感性分析.结果表明:动力模型中参数k2、n、λmax 对于坝体竖向地震峰值加速度的影响较大,其中k2 的敏感性最大,其次是n;参数k2、k1、λmax对坝体竖向永久变形的影响较大,其中k2 的敏感性最大,其次是k1.

    正交试验法地震作用等效线性模型敏感性分析

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    侧向应变下膨胀土侧向压力变化规律试验研究

    冯炜栋张文慧王少鹏王东英...
    39-44页
    查看更多>>摘要：膨胀土边坡土体含水率增加时会发生一定的侧向膨胀变形,同时产生一定的侧向压力,其由周围土体约束变形产生的侧向膨胀力与土体自重与上覆荷载导致的侧向土压力组成,该侧向压力特别是侧向膨胀力的产生是膨胀土边坡浅层破坏的主要原因之一.通过自制仪器进行了控制侧向应变的侧向压力试验,研究侧向压力在侧向应变、上覆压力与干湿循环等因素影响下的变化规律.试验结果表明:侧向压力随上覆压力呈线性递增关系,其趋势不随其他条件影响而改变;干湿循环的进行会导致侧向压力有一定程度的降低,但在一定循环次数后会逐渐趋于稳定;侧向压力随侧向应变的增加大幅度减少,但减少幅度逐渐降低;在现有的变化范围内,侧向应变对侧向压力的改变最为明显,上覆压力次之,干湿循环次数的影响相对较小.

    膨胀土侧向压力干湿循环上覆压力侧向应变

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    外包钢壳混凝土异形索塔及其施工临时支撑研究

    陈逸君黄文金王志福刘君平...
    45-51页
    查看更多>>摘要：斜拉桥外包钢壳混凝土异形索塔结构受力复杂,在施工阶段存在变形和应力过大等问题.为保障该类索塔的施工安全和线形标准,设计了三种支撑方案以减小索塔的应力和变形,并利用有限元法对不同支撑方案的技术性能进行分析.分析结果表明,异形索塔的拱形轴线对塔柱应力和变形影响很大,不同建模方法计算的索塔应力和变形差异较大;三种方案的支撑均可显著减小索塔变形和腔内混凝土拉应力,而四道双管方案对降低施工难度和误差最有效;塔柱变形及混凝土拉应力对风压很敏感,施工时应加强塔柱抗风措施设计.

    异形索塔钢壳混凝土结构施工控制有限元法方案比选

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    基于水平旋喷桩处置优化的地铁隧道施工变形控制分析

    王立新高洋汪珂李储军...
    52-61页
    查看更多>>摘要：为研究富水砂层隧道中水平旋喷桩+超前小导管组合预加固的效果,以青岛地铁某区间段隧道为依托,采用有限元数值模拟方法,对比分析了无预加固、单独使用水平旋喷桩及旋喷桩配合超前小导管组合预加固三种工况的加固效果.结果表明,与无预加固方案相比,单独使用水平旋喷桩预加固可使地表沉降、拱顶沉降、掌子面纵向位移分别相应减少约 61%、59%、38%;而水平旋喷桩与超前小导管组合预加固方案可使地表沉降、拱顶沉降、掌子面纵向位移分别相应减少约66%、77.6%、38.9%,典型开挖断面处与拱脚处地下水渗流量分别减少 93.4%、96.7%,预加固效果与止水效果显著.

    水平旋喷桩富水砂层数值模拟止水效果预加固

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    浅埋黄土隧道塌方破坏模式及处置技术

    张双茁
    62-71页
    查看更多>>摘要：以宁夏某浅埋黄土隧道塌方事故为依托,首先讨论分析浅埋黄土隧道的塌方破坏机理及模式,然后根据现场塌方情况,分析案例隧道塌方原因并提出处置方案,最后通过数值模拟和现场监测对其处置效果进行评价.结果表明:黄土自身的易灾性、不良地形地势、浅埋隧道施工扰动以及强降雨入渗共同导致隧道上方围岩形成一定范围的黄土软弱湿陷带,原隧道支护结构无法抵抗劣化后的围岩,围岩变形和结构受力均大幅增加,其中拱顶沉降增大了 91.8%,拱肩处初支正弯矩增大了60.7%;黄土地层开挖面失稳破坏可分为掌子面到达软弱湿陷带的失稳破坏和穿越整个软弱湿陷带的失稳破坏两种模式;结合有限元模拟和现场监测验证,"临时支护系统+换拱+超前中管棚注浆加固"的综合防塌方处置技术应用效果显著.

    浅埋隧道黄土塌方破坏模式处置技术数值模拟

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    大断面类矩形顶管注浆压力对管节损伤的影响分析

    赵光马鹏
    72-80,89页
    查看更多>>摘要：为探究大断面矩形顶管注浆压力波动及其控制边界难以确定的实际问题,依托南京某大断面类矩形顶管工程,借助理论分析、工程类比和数值模拟等方法,研究了顶板和侧壁局部憋压工况下,大断面类矩形管节结构的变形和损伤机制.通过分析矩形顶管管节受力特征,计算了大断面类矩形管节承受的外荷载,并采用ABAQUS有限元数值模拟软件内置的混凝土损伤塑性模型进行数值建模,研究不同注浆压力作用下钢筋混凝土管节损伤演化机制.结果表明:(1)注浆荷载作为可变荷载,对管节受力有明显影响,应将注浆压力纳入管节设计环节;(2)针对该工程,其理论注浆压力为0.311 MPa,考虑抑制背土效应的需要,应适当提高注浆压力,但必须控制在合理范围内;(3)从损伤演化的角度来看,注浆荷载达到0.6 MPa时,管节顶板的拉伸损伤已达到较高水平,因此,将0.6 MPa作为该工程的注浆压力预警指标,而 0.9 MPa应作为注浆压力的控制指标.

    大断面矩形顶管钢筋混凝土管节注浆压力荷载憋压损伤分析

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