国家自然科学基金(51108397)
- 作品数：26 被引量：169H指数：9
- 相关作者：董辉蒋秀姿罗正东傅鹤林马一跃更多>>
- 相关机构：湘潭大学中南大学成都理工大学更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金湖南省自然科学基金湖南省教育厅优秀青年基金更多>>
- 相关领域：建筑科学交通运输工程理学动力工程及工程热物理更多>>
- 大型风力机风雨荷载特性数值研究被引量：13
- 2015年
- 为研究风雨共同作用下风力机风雨荷载的大小及分布规律,基于FLUENT软件对2 MW水平轴风力机在额定工况下遭受50 mm/h暴雨时的风场和风驱雨进行了分析。结果表明:风力机近壁面大量雨滴随风朝两侧分离,仅部分雨滴打击到风力机迎风面,尾流区少量雨滴出现回流并撞击到风力机背风面,冲击到风力机表面的雨滴直径99%在2.5 mm以下;气流流经风力机时流场突然发生改变,雨滴速度的调整相对于风速变化存在"滞后",撞击风力机时雨滴水平末速度不再等于水平风速;风力机在暴雨天气运行时,风轮和机舱的雨荷载可以忽略,但雨滴对塔筒的冲击作用占到塔筒风荷载的12%以上,不可小视。
- 董辉高乾丰邓宗伟朱志祥彭文春
- 关键词：水平轴风力机CFD模拟
- 龙塘隧道出口段二次衬砌开裂原因探究被引量：1
- 2014年
- 针对复杂地质条件隧道二衬结构在多因素作用下的开裂损伤,以龙塘隧道左洞二衬开裂为研究背景,通过分析左洞ZK58+795断面的变形监测数据并进行有限元数值模拟,结合理论与实测数据得到如下结论:隧道左洞围岩塑性圈厚度约2m,左洞二次衬砌所受的最大弯矩(1.159 73tonf·m)(1tonf=10kN)出现于拱顶位置,最大轴力(1 118.690tonf)出现于左侧拱腰.出洞口段地形和地质条件的不对称使得支护结构在偏压荷载作用下产生局部应力集中,致使衬砌实际应力超过允许强度,是隧道衬砌开裂的主因,而施工过程中混凝土捣实质量欠缺与后期保养不力也为开裂提供了生长条件,最终造成龙塘隧道左洞二衬混凝土受拉屈服破坏.
- 卜韶芬史超胡柏学
- 关键词：小净距隧道偏压监控量测
- 质量密度及围压影响的堆积碎石土变形特性分析被引量：2
- 2015年
- 考虑质量密度(不同含石量、含水率)及围压对碎石土变形特征的影响规律,对具有级配代表性的湖南昭山区某斜坡堆积碎石土进行试验研究。研究结果表明:质量密度和围压有着联合影响,堆积碎石土在不同质量密度下应力-应变曲线表现为台阶状,即应变先硬化再软化,对于7%含水率的则只出现应变软化;随着围压的增大,初始切线模量和剪切峰值都增大,但不随质量密度的变化而线性增长,屈服轨迹成平行线;在低围压下发生剪缩,高围压发生剪胀;堆积碎石土压硬性对含石量更敏感,剪胀性对含水率更敏感,存在一个最佳含水率和最佳含石量;剪胀率及有效应力比可以成为剪胀性的判断依据。同时发现不同质量密度及围压下的体应变主要集中在2条曲线之间,可以作为连续强降雨雨后滑坡失稳临界状态的一个判断依据。
- 董辉胡自然傅鹤林陈铖陈玺文
- 关键词：滑坡碎石土剪胀性
- 岩溶区水环境作用在役隧道衬砌结构的变形特征分析被引量：7
- 2019年
- 为研究岩溶区地质环境因素对在役隧道衬砌结构变形的影响问题,以岩溶地区典型在役隧道为依托,在降雨条件下,考虑溶洞布置形态、直径、溶洞与隧道间距、节理面倾角等地质环境因素,通过相似物理模型试验和数值模拟,对衬砌表面应变、孔隙水压力、围岩压力和位移分别进行分析。主要结论如下:1)衬砌表面孔隙水压力主要受到节理面倾角和溶洞布置形态的影响,且节理倾角的作用强于溶洞布置形态,竖向正交溶洞布置截面孔隙水压力变化区间约为斜向布置截面的10倍,且衬砌顶部测点位置孔隙水压力变化区间约为底部测点位置的10倍。2)衬砌表面围岩压力随节理面倾角和溶洞直径的增大而减小,溶洞距离l和倾角θ之间符合l≤-0.4θ+30时,衬砌表面有明显的受压增大趋势。3)衬砌结构变形最大的参数组合为:节理倾角在50°~55°,溶隧距离为1. 5倍隧道直径,溶洞沿顺层节理分布,溶洞直径为3/4倍隧道直径和斜向截面布置形态。研究结果可为预测在役隧道可能危险区域提供参考,对岩溶区隧道灾害的研究具有一定参考意义。
- 董辉杨晓晖衣智明罗正东
- 关键词：安全工程岩溶衬砌结构
- 生物酶改良淤泥质土的时效强度试验研究被引量：12
- 2020年
- 工程中使用水泥石灰等材料加固淤泥质土,由于土中的腐植酸有机质会阻碍水泥胶凝物质的形成,影响加固土长期强度。利用生物酶加固能够有效减小受有机质影响,但加固的时效特征却并不清晰。为探究生物酶固化剂加固淤泥质土的物性指标随时间变化规律,选择两种生物酶加固剂(泰然酶、E3酶)作为研究对象,开展加固土样的不排水不固结三轴剪切试验、光学显微与电镜扫描结合的细观结构测试等进行试验分析,研究结果表明:掺入两类生物酶以及各自改良配方后,土试样抗剪强度相较原状土最低各自提升了316.2%与287.3%。细观结构上泰然酶改良土体形成了板片状的致密结构,通过提高原土体内摩擦角达到增加抗剪强度,E3酶改良土表面则形成不规整的类球状或团聚状结构,强化了颗粒间的黏结作用,提高黏聚力以达到加固的目的。同时生物酶的效能发挥在时间尺度上为非单调增长,从第7天开始生物酶加固土样强度相较空白对照组具有优势,到60天强度逐步接近空白对照组,其作用效果存在明显的强化期(7~60 d)和衰落期(60~90 d)。研究成果对生物酶加固淤泥质土的工程问题解决具有较好的应用价值和理论意义。
- 董辉程子华刘禹岐朱宪明
- 关键词：生物酶淤泥质土抗剪强度时效细观结构
- 坡前堆填四边形有限土体被动土压力计算
- 基坑工程及边坡工程在抢险救灾时常常在坡前堆填四边形有限土体,该土体对坡体稳定起到关键作用,但其形状不规则且不符合经典土压力理论基本假设条件。因此,坡前四边形有限土体土压力计算及影响因素分析是值得探讨的科学问题和工程问题。...
- 陈宾潘泽忠刘正才董辉罗春雷张亮周乐意
- 关键词：被动土压力
- 强降雨作用下堆积碎石土渗流规律研究被引量：16
- 2015年
- 强降雨致堆(残坡)积碎石土渗透特性改变是触发滑坡、泥石流等降雨诱发型灾害的关键因素。为探究降雨入渗诱发滑坡的动态机制,通过自制一维渗透仪与二维边坡降雨入渗模型,对水竹湾隧道旁具有级配代表性的碎石土进行强降雨入渗试验,并通过Seep/w软件进一步分析堆积碎石土湿润锋迁移入渗规律。研究结果表明:一维入渗深度-时间曲线存在阶梯状趋势,即湿润锋迁移速度首先随表层土含水率的突增迅速增加至最大值,然后缓慢减小,最后湿润锋迁移速度略微增大;湿润锋平均迁移速率随雨强的增大趋近线性增长;碎石土沉降变形在入渗过程中经历缓慢增长、急剧增大、逐渐停滞3个阶段;坡顶、坡腰及坡脚处入渗速率与一维入渗速率分别满足指数关系、对数关系及线性关系;雨水最终入渗深度由大到小依次为坡脚、坡顶、坡腰。
- 董辉罗潇
- 关键词：碎石土滑坡渗透仪
- 堆积碎石土剪切特性的三轴试验被引量：11
- 2015年
- 堆积碎石土是不同于土和岩体的一种不连续非均匀介质,以其作为坡体物质的滑坡广泛分布于中国西南及西北地区。考虑连续强降雨雨后滑坡的失稳机理,分析不同含石量、含水率和周围压力状态下堆积碎石土的主应力差-应变曲线、孔压-应变曲线、破坏形态以及相应的抗剪强度指标的变化规律。研究结果表明:由于碎石的存在,堆积碎石土的主应力差-应变曲线大多呈'台阶状'分布并具有应变硬化现象;含石量和含水率是影响堆积碎石土剪切特性的关键因素,当含水率不变,随含石量增大,黏聚力减小,内摩擦角增大;当含石量不变,随含水率增大,黏聚力先增大后减小,内摩擦角减小;存在某一最佳含石量和最优含水率组合下的堆积碎石土抗剪强度最大,该组合指标特征可作为判断连续强降雨雨后堆积碎石土滑坡失稳临界状态的理论支撑依据之一。
- 董辉陈玺文傅鹤林陈铖胡自然
- 关键词：道路工程剪切特性三轴试验含石量含水率
- 基于三维离散元堆积碎石土细-宏观力学参数相关性研究被引量：19
- 2016年
- 以室内三轴压缩试验为基础,运用PFC3D离散元软件生成含有不同形状碎石块的1∶1堆积碎石土数值模型,标定得到相应的细观参数(相对误差控制在10%以内)。改变细观参数,定量探讨其与宏观力学参数(粘聚力和内摩擦角)关系,得到细观参数与粘聚力、内摩擦角的细-宏观参数关系式,并对其可靠性进行了验证。研究发现,(1)粘聚力与接触粘结力、颗粒摩擦系数呈线性正相关;同时受粘结力比值M=σc/τc的影响,当M<1时,粘聚力随着M的增加而线性增加;M≥4时,粘聚力趋于稳定。(2)内摩擦角与颗粒摩擦系数呈对数关系,与接触粘结力呈抛物线关系。(3)细-宏观参数关系式是在含水率为7%室内试验结果基础上研究得出,将关系式运用到含水率为9%和11%的室内试验结果进行标定验证:依据含水率为9%和11%室内试验得到的c和φ值,运用细-宏观参数关系式计算得到细观参数,经验证其数值-室内试验结果相对误差在10%以内,说明通过细-宏观力学关系式得到的细观参数符合精度要求,关系式可靠。为后续土石混合体数值试验研究者进行细观参数标定工作提供了参考依据。
- 马石城胡军霞马一跃董辉
- 关键词：细观参数粘聚力内摩擦角离散元
- 山岭隧道洞口段围岩变形特征分析被引量：3
- 2014年
- 为了研究山岭隧道洞口段围岩变形特征,以贵州省晴隆-兴义高速公路登攀隧道为工程依托,对洞口段围岩变形展开研究,通过对现场围岩变形进行监测和数据处理,分析了山岭隧道洞口段围岩变形的时间与空间效应,进而对山岭隧道洞口段围岩变形时间特征和空间特征展开研究。研究结果表明:隧道开挖引起围岩变形具有明显的时间效应和空间效应,监测断面围岩变形在开挖后历经8 d和27 m^30 m后稳定;山岭隧道洞口段围岩变形具有明显的空间特征,周边收敛值在时间轴上规律性较差,但累计变形量较小,对隧道围岩稳定性影响有限;洞口段拱顶沉降与地表沉降时间历程曲线有明显的规律,但累计变形量、分布特征与围岩本身属性紧密相关,地域差异性较大。
- 侯俊敏董辉
- 关键词：山岭隧道围岩
