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期刊信息/Journal information
建筑科学与工程学报
建筑科学与工程学报

周绪红

季刊

1673-2049

jzxb@chd.edu.cn

029-82334397

710064

西安市南二环路中段长安大学内

建筑科学与工程学报/Journal Journal of Architecture and Civil Engineering北大核心CSTPCD
查看更多>>《建筑科学与工程学报》是由国家教育部主管，长安大学主办的学术性期刊，其前身为《西北建筑工程学院学报》，1984年创刊，2005年经国家新闻出版总署、国家科技部批准正式更名为《建筑科学与工程学报》。《建筑科学与工程学报》为季刊，大16开本，96个页码，每期定价10.00元，全年共40.00元。该刊为《中国科学引文数据库》来源期刊，国务院学位委员会、国家教育部学位与研究生教育中文重要期刊，中国科技论文统计源期刊，《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊，《中国期刊网》、《中国学术期刊(光盘版)》等多种国内权威数据库固定来源期刊。
正式出版
收录年代

    基于图像三维重建的隧道喷射混凝土回弹率测定方法研究

    阳军生王子建汤宇梁雄...
    106-114页
    查看更多>>摘要：针对复杂隧道施工环境下如何快速、准确测量喷射混凝土回弹率的问题,基于机器视觉三维重建技术中的主要理论和算法,提出了一种新的隧道喷射混凝土回弹率测定方法.该方法通过坐标标记版和手持相机快速采集图像,基于运动恢复结构(SFM)算法、基于面片的密集匹配(PMVS)算法与三角剖分原则实现隧道实际开挖轮廓及初支内轮廓的三维曲面网格模型的建立;通过网格射线法,将隧道实际开挖轮廓与初支内轮廓三维网格模型进行空间差值求解,获得初支实际有效的喷射混凝土体积;最后,结合实际喷射混凝土总用量,完成喷射混凝土回弹量的测定,并以郑万高铁巴东隧道为依托进行现场试验与应用.结果表明:所提方法测得的喷射混凝土回弹率比传统现场称重法测试结果更为合理,准确性更高,说明该方法能够较好地实现喷射混凝土回弹率的测试;在现场应用中,结合喷射混凝土回弹率的测试结果提出的降低回弹率的施工质量控制建议,现场采用后施工良好,保证了隧道施工质量;该测定方法简便高效、成本低、不干扰施工,具有较好的工程应用价值.

    隧道喷射混凝土回弹率三维图像点云图像三维重建

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    浅埋暗挖交叉相贯隧道施工力学行为试验研究

    崔凌岳王福文孙铁成
    115-123页
    查看更多>>摘要：为完善浅埋暗挖交叉相贯隧道在施工过程中的受力形式及变形特征,依托青岛某地铁工程,根据所选地铁车站的地质条件及衬砌结构特点浇筑衬砌模型并配制围岩相似材料,利用模型试验对采用全断面法在Ⅴ级围岩环境下进行的风道和车站主体开挖过程的力学行为展开研究,并从隧道衬砌结构变形及地层内部位移变化规律两方面分析了浅埋暗挖交叉相贯隧道全断面开挖施工的力学行为.结果表明:对于交叉相贯位置处的隧道结构,已有隧道结构将改变后续施工隧道衬砌结构应变最大值及其出现位置;位于交叉相贯隧道结构附近不同象限内的围岩分别处于水平变形累加区和往复区;地表竖向变形最大点位于后续施工的车站上方且与交叉相贯位置存在一定距离,而在交叉相贯位置处的地表竖向变形值稍小;模型试验明确了交叉相贯隧道在施工过程中围岩及衬砌结构的变形特征,给出了隧道结构地表最大变形与施工步序间的时空关系;研究结果可为相关交叉相贯隧道结构的施工及设计提供依据.

    地下结构交叉相贯隧道模型试验浅埋暗挖地表沉降

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    急曲线电力盾构隧道侧穿桥桩扰动特性研究

    杨明杨志浩王亚
    124-133页
    查看更多>>摘要：为探究急曲线电力盾构隧道施工对邻近桥梁桩基受力特性的影响,以转弯半径 50m的急曲线电力盾构隧道为例,建立不同水平净距下急曲线隧道侧穿桥桩的三维有限元模型,分析隧道和桥桩的水平净距对桩基变形和受力特性的影响.结果表明:数值模拟的地表沉降值与Peck公式理论值的计算相对误差在 4%～19%之间,属于正常范围,说明数值计算结果是可靠的;当水平净距从3.6m 减小到 1.2m 时,桩基的竖向变形值和横向变形值均增大,增率分别为 143.24%和55.56%,同时最大轴力和最大弯矩分别增大了 2.08 倍和 3.00 倍;隧道埋深处曲线内侧的桩基附加弯矩最大,受力最不利,施工过程中应重点监测;墩柱在净距为 1.2m 时的差异沉降值为 0.32 mm,倾斜率为0.014%,均小于规范允许值.

    急曲线盾构隧道侧穿桥桩变形受力特性数值模拟水平净距

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    双线盾构隧道开挖对临近桥桩的影响规律研究

    梁涵
    134-142页
    查看更多>>摘要：为了研究盾构隧道近距侧穿既有桥桩产生的影响,基于呼和浩特地铁 1 号线侧穿鼓楼立交桥桩工程实例,借助ABAQUS进行数值建模,采用 Mohr-Coulomb 弹塑性理论,对桩长、桩径、隧道埋深和桩顶荷载等影响因素进行了对比分析.结果表明:在隧道开挖土体扰动的影响下,随着桩长、桩径和桩顶荷载的增加,3 根桩的水平位移都逐渐降低,Ⅰ号桩和Ⅲ号桩的桩身弯矩都逐渐增加;因Ⅱ号桩位于双线隧道之间,在开挖过程中桩身弯矩受到左右两线隧道开挖产生的叠加效应而相互抵消,使其桩身弯矩不呈规律性变化;随着隧道埋深的增加,3 根桩的水平位移均未产生规律性变化,但桩身弯矩显著增加,且桩身弯矩最大值位于隧道埋深范围内;当隧道埋深较浅时,其开挖影响范围较小,对临近桩的影响也较小;注浆加固可有效控制隧道开挖过程中桩基的水平位移和地面沉降,但桩基水平位移的控制效果随着盾构隧道与桩基间净距的减小而逐渐降低.

    盾构隧道侧穿桩基影响因素数值模拟

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    寒区隧道围岩温度场分布特征及影响因素分析

    李刚钟小春
    143-152页
    查看更多>>摘要：中国高纬度、高海拔地区的隧道数量越来越多,在隧道实际运营过程中发生了不同程度的冻害,给隧道结构及公共交通带来隐患,因此冻害防治刻不容缓.通过建立寒区隧道三维传热模型,对寒区隧道温度场分布规律进行研究,讨论了初始地温、围岩密度、导热系数及比热容对温度场的影响,并对其影响程度进行了比较.结果表明:洞外低温空气是引起隧道内温度场发生显著变化的主要因素,导致隧道围岩出现径向变温圈,在自然风作用下(2 m·s-1,-10℃),初始地温为 10℃的隧道围岩变温深度达到了 8m;初始地温对运营期的隧道温度场有着直接影响,初始地温每升高5℃,运营期围岩温度增大 2.5℃;隧道围岩温度与围岩比热容、密度呈正相关,但与导热系数的关系和隧道径向距离有关,径向距离小于 1.3m 时,呈正相关,反之呈负相关;采用灰色关联分析法得到的隧道温度场的影响敏感性从大到小排序依次为初始地温(1)、围岩密度(0.74)、围岩导热系数(0.71)、围岩比热容(0.68),可见初始地温对温度场的影响最大.

    寒区隧道温度场数值模拟CFD初始地温围岩热物理参数

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    穿越断层带隧道结构动态力学特性试验研究

    黎盼杨晓华刘禹阳王少飞...
    153-162页
    查看更多>>摘要：为了揭示隧道穿越断层期间结构力学响应特性,通过室内模型试验研究断层倾角为 45°、60°、75°时采用台阶法进行开挖施工的围岩压力、围岩位移和衬砌应力变化情况.结果表明:断层倾角越大,围岩压力值越高,断层倾角为 75°、60°时围岩压力分别为 45°的 1.169 倍、1.089 倍;拱部围岩压力影响范围达 1.0 倍洞径,拱腰、边墙处影响范围为 0.5 倍洞径;断层倾角越大,围岩径向位移值越高,断层倾角为 75°、60°时径向位移达 45°的 1.112 倍、1.057 倍;拱部围岩位移影响范围达 1.0倍洞径,拱腰、边墙处影响范围为 0.5 倍洞径;由于存在断层结构,隧道开挖后形成较大松散压力,衬砌结构呈"扁坦式"受力状态,边墙位置衬砌应力最大,拱顶、拱腰处次之;断层倾角越大,衬砌应力值越高,第一施工循环拱顶位置衬砌应力在断层倾角 75°、60°时分别为 45°的 1.176 倍、1.079倍,拱腰处为 1.187 倍、1.089 倍,边墙处为 1.169 倍、1.082 倍;第二循环拱顶位置衬砌应力在断层倾角 75°、60°时分别为 45°的 1.136 倍、1.067 倍,拱腰处为 1.158 倍、1.075 倍,边墙处为 1.156 倍、1.077 倍.

    隧道工程断层结构模型试验力学特性

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    黄土抗剪强度参数均值与方差的Bayes估计及其应用

    李萍董鸾花赵枝艳李金明...
    163-172页
    查看更多>>摘要：为解决黄土强度参数估计问题,从工程勘察项目中共收集统计了 3 384 组 Q1、Q2、Q3 黄土强度参数黏聚力c、内摩擦角φ值的测试数据,不考虑二者的相关性,将参数均值和方差都作为随机变量,建立起黄土强度参数c、φ的正态-逆伽马先验分布.基于 Bayes 理论,利用共轭先验法推导了参数后验分布和后验概率密度函数的期望值求解公式,确定了估计的误差.以陕西泾阳黄土边坡为例,利用所建立的先验分布和边坡土层测试强度指标,求取参数的后验分布,进一步估计了边坡失效概率的概率分布和稳定系数均值的概率分布.结果表明:在 95%的置信度下,按稳定系数评价,边坡均处于基本稳定状态,且稳定系数置信区间小;按失效概率评价,边坡接近稳定状态,但失效概率的置信区间较大,黄土强度参数的方差控制着边坡失效概率的置信区间,将方差作为随机变量,考虑方差变异性,能更科学地评估黄土工程的可靠度.

    黄土边坡Bayes理论先验分布正态-逆伽马分布

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    地面超载下摩擦单桩负摩阻力的连续介质力学解

    刘齐建苏耀辉黄奕彬邓涛...
    173-180页
    查看更多>>摘要：针对地面超载引起的摩擦单桩负摩阻力,提出了一种基于桩土相互作用和连续介质力学的竖向位移模型来模拟桩土系统位移,模型中包含了桩土轴线位移函数和沿径向的衰减函数;采用变分法得到了桩土系统的总势能,从而得到了位移模型中桩土位移和衰减函数的耦合控制方程;利用迭代法求解了这两个耦合函数,得到了桩身轴力、中性面、负摩阻力、下拉力和土弹簧等效刚度等关键参数的数学表达式;通过和原位试验及已有理论结果的对比,验证了所提方法的正确性.结果表明:桩土模量比对桩的负摩阻力和下拉力有显著影响,中性面位置与长细比密切相关,而与桩土模量比关系不大;随着桩土模量比增大和桩长细比减小,桩身同一位置处轴力增长明显,但增长速率变缓;地面超载作用下桩周土体位移最大沉降出现在地表处,且地表以下 0.3 倍桩长范围内为位移强烈影响区;桩长细比和桩土模量比的增加均会使桩周土体位移场影响范围增大.

    地面超载摩擦桩变分法中性面下拉力

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    开挖顺序及内支撑早期刚度对软土基坑稳定性影响规律

    管大刚胡志明郑鹏鹏袁山...
    181-190页
    查看更多>>摘要：深基坑开挖变形控制是软土基坑工程的难题,工程中常采用密集的混凝土内支撑来提高支撑刚度,然而实际工程中未能合理考虑软土深基坑的开挖顺序和混凝土内支撑早期刚度影响,往往导致基坑实际变形远大于设计值.结合珠三角水资源配置工程的软土深基坑,利用验证后的数值模拟方法研究了不同开挖顺序及混凝土内支撑早期刚度对基坑受力和变形特性的影响规律,得出了分层分区非对称开挖和对称开挖对地连墙水平位移和地表沉降的影响规律.结果表明:尽管非对称开挖会造成基坑两侧的地连墙位移和地表沉降差异,但是密集内支撑条件下非对称开挖比对称开挖对于基坑周围地表沉降和地连墙水平位移影响更小并能够大量节约工期;受混凝土内支撑早期刚度影响,施作内支撑后越早进入下一步开挖,地连墙水平位移和周围地表沉降越大;考虑内支撑早期刚度影响时基坑上部的内支撑轴力会增大,而下部的内支撑轴力会减小,早期刚度越小,这种趋势越明显;现场施工时难以实时动态监测混凝土的弹性模量,极易造成内支撑轴力的早期监测数据失真,甚至给工程带来错误决策.

    深基坑软土开挖顺序混凝土内支撑早期刚度变形特性

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