张素磊
- 作品数：65 被引量：539H指数：14
- 供职机构：青岛理工大学土木工程学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金教育部重点实验室开放基金中央高校基本科研业务费专项资金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程文化科学天文地球更多>>
- 高速铁路隧道仰拱结构受力现场实测分析被引量：32
- 2017年
- 针对高速铁路隧道仰拱受力状态复杂且对高速列车行车安全至关重要的特点,现场测试兰新第二双线福川隧道返工后仰拱混凝土和钢筋的应力,分析仰拱结构中混凝土和钢筋的受力特征及应力变化规律。结果表明:受隧道二衬自重及上部围岩荷载、隧道基底围岩膨胀、轨道道床及列车荷载的作用,返工后仰拱混凝土经历了受压、出现局部拉应力、拉压应力稳定的变化过程;仰拱中混凝土和钢筋的最大拉应力均出现在仰拱中心上部,从仰拱返工到隧道运营的整个过程中,混凝土的最大拉应力为1.9MPa,最大压应力约为8MPa;地下水大量补充后,隧底围岩膨胀释放大量荷载,使得混凝土应力、钢筋应力以及土压应力迅速增大。基于监测结果及地质条件,提出将福川隧道仰拱底鼓分为轻微、中度和严重3种程度,针对每种程度的底鼓给出相应的控制措施。
- 杜明庆杜明庆张顶立张素磊
- 关键词：高速铁路隧道混凝土应力钢筋应力
- 新工科视域下毕业设计校企协同指导模式研究与实践
- 2023年
- 毕业设计是提高学生综合运用所学知识,分析并解决实际问题能力的重要步骤。为了充分发挥校企协同育人的优势,在新工科背景下改革传统的毕业设计指导模式,构建“双元”指导机制,以校内“双师型”导师为联系纽带,建立了校内导师与企业导师协同指导新模式。构建了“同步+异步”线上线下多元指导模式,打破校企间、师生间时空界限,实现互动性、时效性。提出毕业设计新型协同指导的新模式,新模式将原有紧密集结在大四下学期学生需要完成的诸多任务分解到大一到大四整个过程。这种模式下由于学生提前知道设计任务,在整个大学学习过程中更能积极主动的去学习。构建多元全过程考评体系,根据工程认证要求,细化考核指标,并通过能力的达成效果调整协同指导模式,充分体现持续改进的理念。
- 杜明庆黄汉轩张素磊张鹏管晓明
- 关键词：育人模式
- 复杂环境下沉管隧道接头渐进破坏模式探析被引量：2
- 2022年
- 海底沉管隧道所处海床的地质与水力条件恶劣、受力情况复杂,接头部位易发生病害。复杂环境下不良地质与不利荷载共同作用下海底沉管隧道接头渐进破坏模式的研究目前处于起步阶段,通过广泛调研将沉管隧道接头病害分为接头错位、止水带破损、剪力键破坏、接头渗漏水等类型,并系统分析了具体成因,结合深中通道沉管隧道工程地质、水文、气象条件等成果,选取了可能导致病害产生的不良地质和不利荷载因素并加以合理地组合和分析;最后,提出了不同因素组合下的接头渐进破坏模式。
- 刘洪洲徐国平许昱李创张素磊
- 关键词：沉管隧道不良地质
- 浅埋隧道施工扰动下含空洞土岩复合地层变形规律研究被引量：3
- 2021年
- 隧道施工具有隐蔽性、不确定性等特点,而空洞作为常见的不良地质现象在隧道施工过程中极易引起地层发生大变形、坍塌等现象.针对浅埋地铁隧道施工扰动下含空洞土岩复合地层的变形规律进行分析,研究结果表明:空洞的存在改变了地层变形分布规律,地表及土岩分界面沉降曲线分布形状及变化规律与空洞所处位置息息相关;隧道施工过程中地表沉降曲线随空洞位置偏移发生相应偏移,但空洞对地表变形影响范围有限;隧道开挖对土岩分界面的沉降规律影响较大,在整个施工阶段土岩分界面的沉降过程可分为“缓慢变形阶段”“急剧变形阶段”及“变形趋稳阶段”.研究结果可为含空洞土岩复合地层隧道施工及灾变控制提供参考.
- 张国栋刘昌张素磊马传明
- 关键词：浅埋隧道
- 采用逐次渐进法求解非圆形地下洞室映射函数被引量：3
- 2013年
- 基于多角形映射理论,推导出单位圆外域到多角形外域的映射函数项数的一般表达式。采用逐次渐进法求解表达式,得到非圆形地下洞室的映射函数,编制计算机程序实现该算法。算例计算结果表明:该方法不仅适用于有对称轴的孔形,也适用于一般孔形;映射函数项数越多,映射精度越高;对于曲边孔形,映射函数取很少的项(4或5项)就能得到较为理想的映射孔形;对于含有较多角点的复杂洞形,映射函数需要取较多项才能得到较为理想的近似映射孔形,但在角点处误差较大;若对称图形的对称轴与x轴重合,则映射函数的各项为实数;运用程序计算时,只需要输入映射函数的项数和非圆形地下洞室洞形的DXF格式文件,就可得到非圆形地下洞室的映射函数。
- 陈峰宾张顶立张素磊
- 关键词：映射函数
- 公路隧道衬砌背后空洞分布特征及其对衬砌结构的影响被引量：17
- 2020年
- 针对公路隧道衬砌结构病害问题日益突出的现状,基于160余座公路隧道衬砌检测资料对衬砌背后空洞形态特征进行统计分析,在此基础上对衬砌结构受力性能和安全性进行了评价。结果表明:空洞主要分布在衬砌拱部位置及围岩状况较差的Ⅴ级、Ⅳ级围岩段;空洞纵向长度主要分布在0~20 m范围,其分布曲线呈指数降低分布规律,空洞径向高度主要分布在0~25 cm范围,其分布曲线呈正态分布规律,空洞平均长度及高度按照拱顶→拱腰→边墙、V级→Ⅳ级→Ⅲ级的规律逐渐减小;空洞高度的增大对衬砌结构力学性能影响较小,而空洞环向范围的增大显著降低了衬砌安全性,衬砌结构受力性能随空洞纵向长度增大而逐渐向着不利状态转变,但当空洞纵向长度增大到一定值后衬砌结构安全性进一步降低的幅度有限;研究结果可为衬砌背后空洞的整治提供参考。
- 张素磊齐晓强刘昌刘昌
- 关键词：公路隧道衬砌结构受力性能安全性
- 隧道通风井喷射混凝土壁面沿程阻力系数测试被引量：8
- 2015年
- 壁面摩阻损失系数是公路隧道通风系统设计计算的重要参数,现场实测是获取壁面摩阻损失系数实际值的重要有效手段。以茅荆坝隧道通风斜井为实体工程,现场测试了隧址空气密度、隧道内温度、湿度、风速、静压等通风参数,并结合理论计算法得到了喷射混凝土衬砌的壁面摩阻损失系数,并与经验公式法得到的壁面摩阻损失系数进行了对比分析。研究结果表明:茅荆坝隧道通风斜井喷射混凝土衬砌段的壁面摩阻损失系数在测试工况条件下为0.037,该值高于经验公式计算值和模筑混凝土衬砌的壁面沿程阻力系数,测试结果为该通风井采用喷射混凝土作为永久衬砌提供了重要基础参数。
- 王亚琼张素磊夏丰勇谢永利
- 关键词：隧道工程通风斜井现场测试
- 堆载作用下土岩复合地层隧道坍塌特征及演变规律研究
- 2023年
- 受地面堆载作用影响,城市地铁隧道易发生坍塌事故。结合特定的土岩复合地层,明确隧道坍塌演变及其特征规律是隧道坍塌防控的前提和基础。通过模型试验及数值模拟,研究了堆载作用下不同土岩比的复合地层隧道坍塌演变及特征规律,并得出以下结论:1)模型试验过程表明,隧道坍塌呈现为连续破坏、渐进破坏,其动态演绎为岩层拱腰及拱顶松动塌落—岩层顶板剪切断裂—土层连续拱形坍塌—土层塌穿至地表;2)土岩复合地层坍塌最终形态呈“漏斗”形,岩层破裂区域狭窄且近似与水平面垂直贯通,土层破坏区域开口扩大;3)结合模型试验过程,统计分析了隧道坍塌特征并得出规律——土层、岩层破裂角均随岩跨比增大而减小,土层、岩层破裂口径均随岩跨比增大而增大;4)借助离散元模拟PFC,验证了模型试验破坏过程的合理性。通过对土岩复合地层坍塌演变规律的探索与讨论,以期为隧道的坍塌防控提供参考。
- 李创陈德刚周明张素磊张坤鹏
- 关键词：隧道工程堆载作用模型试验数值模拟
- 基于扩展有限元的空洞影响下隧道结构裂损机制研究
- 2022年
- 为研究空洞影响下的隧道结构裂损机制,结合衬砌背后空洞检测资料,并基于扩展有限元法建立二维地层-结构模型进行数值模拟,得到以下结论:拱腰背后空洞的存在不仅对拱顶一侧衬砌结构力学性能恶化程度较临近边墙一侧的衬砌结构严重,而且还改变了仰拱应力分布规律,使仰拱仅在远离空洞一侧开裂;空洞环向范围越大,拱部衬砌所需开裂荷载越小,裂缝扩展深度越大,结构承载能力降低幅度越大。其中,拱腰背后空洞对衬砌结构承载能力降低幅度大于拱顶背后空洞;随着空洞环向范围的增大,拱部结构首先在外侧开裂,并且结构最终沿此条裂缝扩展至贯穿,裂缝扩展模式受荷载及空洞环向范围影响显著。研究结果可为衬砌背后空洞的整治提供参考。
- 陈耀鹏李文华刘昌陈德刚周明张素磊
- 关键词：衬砌背后空洞衬砌裂损承载能力
- 直墙式隧道衬砌背后空洞影响下结构开裂机制研究
- 2022年
- 为探究直墙式隧道衬砌背后空洞条件下衬砌开裂机制,以某直墙式隧道为背景,采用扩展有限元方法对拱部背后空洞影响下直墙式隧道衬砌开裂机制进行分析。研究结果表明:直墙式隧道衬砌拱脚外侧应力集中显著,无论空洞存在与否,衬砌首先在拱脚外侧裂损;在正常状态下和空洞环向范围小于30°时,直墙式隧道在拱脚底部及内侧各出现1条张拉裂缝,且裂缝扩展经历3个阶段;随着空洞范围继续增大,拱顶外侧和边墙底部相继出现拉裂缝;空洞改变了围岩-支护之间的力学传递模式,使拱顶成为最不利位置并在拱顶出现贯穿裂缝,衬砌承载能力大幅降低。
- 隋佳蒿车增军李文华张素磊袁长丰陈德刚
- 关键词：衬砌背后空洞衬砌开裂
