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[发明专利]非对称主应力环境下挤压性软岩隧道围岩压力计算方法-CN202310495096.2有效
发明人：施成华;郑可跃;赵前进;彭铸;娄义黎;贾朝军;雷明锋;黄娟 -专利权人：高速铁路建造技术国家工程研究中心;中南大学
申请日： 2023-05-05 - 公布日： 2023-07-25 - 主分类号： G06F30/13 文献下载
摘要：本发明公开了一种非对称主应力环境的挤压性软岩隧道围岩压力计算方法，根据初始地应力场建立深部非对称主应力环境下隧道力学分析模型；根据围岩强度参数建立围岩应变软化模型和剪胀扩容模型；计算隧道开挖后断面周边不同位置围岩的塑性区半径；计算深部非对称主应力环境下围岩形变压力和围岩松动压力；将形变压力和松动压力计算结果叠加，得到作用在支护结构上的总围岩压力。本发明提出的围岩压力计算方法，考虑了深部复杂地应力场的方向性和二向不等压性，得到了引发隧道产生不均匀大变形的围岩形变压力和松动压力，计算结果更适用于指导位于深部非对称主应力环境的挤压性软岩隧道的支护结构设计。
对称主应力环境挤压性软岩隧道围岩压力计算方法

[发明专利]岩土体参数非均匀厚度多地层条件随机场建模方法及设备-CN202211534593.0在审
发明人：施成华;张轩煜;王祖贤;陈海勇;雷明锋;郑可跃;黄娟;贾朝军;龚琛杰 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-02 - 公布日： 2023-05-02 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种岩土体参数非均匀厚度多地层条件随机场建模方法及设备，针对现有随机场模拟方法中，地层简化为均匀厚度以及忽略地层之间相关性的问题，提出了考虑地层互相关的非均匀厚度地层条件随机场的模拟方法。通过将有限元模型划分为足够数量的单元，确定各单元所属地层从而模拟地层起伏状况；基于Co‑Kriging插值法，充分考虑了钻孔数据的约束作用以及地层之间相关性影响，进而实现地层土体参数的精细化建模，使生成的随机场具有更高的可信度，可用于具有钻孔数据的多地层随机场的建模计算。
岩土参数均匀厚度地层条件随机建模方法设备

[发明专利]隧道施工对邻近桩基响应计算方法、终端设备及存储介质-CN202211526461.3在审
发明人：施成华;孙影杰;王祖贤;雷明锋;郑可跃;孙晓贺;彭铸;黄娟;贾朝军 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-12-01 - 公布日： 2023-03-28 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道施工对邻近桩基响应计算方法、终端设备及存储介质，确定隧道施工参数、桩基参数和地层物理力学参数；计算桩位处土体自由场位移；确定桩位处土体横向变形产生的附加荷载；确定桩基两端的实际约束状态；建立桩基横向变形的控制微分方程；基于有限差分原理和桩基两端内力边界条件补充独立方程；确定桩基横向变形和内力。本发明采用的Vlasov‑Timoshenko弹性地基梁理论弥补了现有解析计算模型的不足，考虑桩基两端的实际约束状态，且给出了桩顶和桩端约束的简化计算方法，可较为准确的预测隧道施工影响下邻近既有桩基的响应特性，对于现场施工具有重要指导意义。
隧道施工邻近桩基响应计算方法终端设备存储介质

[发明专利]一种高地温隧道衬砌结构单向受热的高温养护装置及方法-CN202211223754.4在审
发明人：施成华;彭铸;贾朝军;雷明锋;赵义伟;郑可跃;王祖贤;娄义黎 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： B28B1/04 文献下载
摘要：本发明公开一种高地温隧道衬砌结构单向受热的高温养护装置及方法，包括加热水箱，加热水箱内安装有加热组件；加热组件内开设有加热水腔，加热水腔与加热水箱通过热水管道连通；加热组件置于支撑框架内；热水管道贯穿支撑框架中心；试模置于加热组件上方，且试模与支撑框架固定连接。本发明通过试模的单向温度加载和试块的单向散热模拟隧道衬砌在高岩温条件下的施工养护环境，通过控制试模的加载温度，实现不同围岩温度作用下材料养护条件；为能真实的模拟高地温隧道衬砌混凝土性能、围岩‑混凝土界面性能及其演化规律提供了依据。
一种地温隧道衬砌结构单向受热高温养护装置方法

[实用新型]一种界面压剪试验装置-CN202222043160.7有效
发明人：孙晓贺;施成华;赵前进;肖国庆;郑可跃;彭铸;王祖贤;娄义黎;贾朝军 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-08-04 - 公布日： 2022-12-23 - 主分类号： G01N3/24 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种界面压剪试验装置，属于建筑用试验设备技术领域，装置主要由反力架、水平推力单元、竖向直线导轨单元、水平直线导轨单元、剪切盒、加载块以及垫块组成。其中反力架包括底座、第一侧板、第二侧板和对拉螺栓；水平推力单元包括微型千斤顶、承力板、承重传感器；加载块将试验机压头的力传递至剪切盒。加载过程中试样由微型千斤顶提供法向压力，随后在单轴加载试验机下对加载块施加压力即可进行压剪试验，无需专业剪切试验机，可节省试验费用，提高试验效率。此外，该装置结构简单、制作方便，可在试验室推广使用。
一种界面试验装置

[发明专利]一种高地温隧道衬砌混凝土材料养护环境模拟装置及方法-CN202211222580.X在审
发明人：施成华;彭铸;贾朝军;雷明锋;郑可跃;王祖贤;娄义黎;赵义伟;孙晓贺 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-10-08 - 公布日： 2022-12-20 - 主分类号： B28B7/42 文献下载
摘要：本发明公开一种高地温隧道衬砌混凝土材料养护环境模拟装置及方法，包括箱体、湿控机构、温控机构、控制面板；箱体内设有若干养护腔体，若干养护腔体内均安装有温湿度监测组件和加热底板；加热底板上可拆卸连接有试模；养护腔体顶部设有养护箱盖；湿控机构包括雾化水箱组件、若干管路、湿度控制器；雾化水箱组件安装在箱体内；湿度控制器安装在管路上；温控机构安装在箱体内，控制面板安装在箱体上。本发明可模拟隧道衬砌混凝土的单向受热状态、初始应力条件、不同干湿度等养护环境，模拟高温隧道衬砌混凝土不同相对湿度、梯度温度养护条件下的材料性能变化，为分析高地温隧道衬砌混凝土性能演化规律及高地温隧道衬砌混凝土材料研发提供依据。
一种地温隧道衬砌混凝土材料养护环境模拟装置方法

[发明专利]基于钻孔数据的地层力学参数有限元建模方法及终端设备-CN202211115101.4在审
发明人：孙晓贺;施成华;雷明锋;郑可跃;王祖贤;张轩煜;康瑞强;贾朝军;彭铸 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2022-12-16 - 主分类号： G06T17/05 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于钻孔数据的地层力学参数有限元建模方法及终端设备，包括以下步骤：1)建立无地层参数的有限元模型；2)工程现场钻孔数据采集；3)钻孔数据离散化并对有限元模型赋予相应参数；4)根据单元间相互作用关系求解非钻孔位置单元参数；5)将非钻孔位置地层参数更新并分类，随后赋予到有限元模型。该发明避免了直接在有限元模型进行地层几何划分所带来的网格畸变等问题，可根据已有钻孔数据在网格均一的有限元模型中生成不同地层参数，以此反映不同地层起伏变化规律，从而实现带倾斜地层的有限元数值模拟计算。
基于钻孔数据地层力学参数有限元建模方法终端设备

[发明专利]高原极端条件隧道施工环境模拟系统及人员健康评价方法-CN202211113816.6在审
发明人：施成华;彭铸;贾朝军;雷明锋;郑可跃;王祖贤;娄义黎;赵义伟;孙晓贺;戴梁 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-09-14 - 公布日： 2022-12-13 - 主分类号： A61B5/00 文献下载
摘要：本发明提供了高原极端条件隧道施工环境模拟系统及人员健康评价方法，该模拟系统包括环境模拟舱、负压系统、温度模拟系统、湿度模拟系统、劳动作业模拟系统、照明系统、智能控制系统、穿戴式智能终端。本发明模拟不同施工环境因素(如掌子面温度、洞室内空气湿度、作业强度等)的组合，由智能控制系统动态控制各因素的指标，并根据穿戴式终端和作业人员的主动感知结合的方式，分析人员体征变化，形成高海拔环境下高寒、高温施工人员的健康评价方法。该发明能够提前模拟施工现场的恶劣环境，便于评估不同区域施工人员对极端环境的耐受程度，确保对高原极端环境下隧道施工人员的健康动态评估。
高原极端条件隧道施工环境模拟系统人员健康评价方法

[发明专利]高地应力深埋软岩隧道大变形动态分级控制方法及系统-CN202111628550.4有效
发明人：施成华;郑可跃;赵前进;王祖贤;彭铸;雷明锋;贾朝军;杨伟超;龚琛杰;黄娟 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-12-28 - 公布日： 2022-12-02 - 主分类号： E21F17/18 文献下载
摘要：本发明公开了一种高地应力深埋软岩隧道大变形动态分级控制方法及系统，对围岩的变形进行分级管理和动态控制，确定了不同变形阶段的控制基准和控制方法，明确了主动支护措施和被动支护措施的支护时机，符合高地应力深埋软岩隧道“让抗结合、先让后抗”的控制理念。
高地应力深埋软岩隧道变形动态分级控制方法系统

[实用新型]一种用于分层混凝土浇筑的组合式易装拆模具-CN202222018823.X有效
发明人：施成华;孙晓贺;肖国庆;彭铸;郑可跃;贾朝军 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-08-02 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： B28B7/00 文献下载
摘要：本实用新型涉及一种用于分层混凝土浇筑的组合式易装拆模具，包括底箱，所述底箱由底板和分别位于底板前后相对两侧的两块底层第一侧板、位于底板左右相对两侧的两块底层第二侧板合围组成且上端口为敞口的箱体；所述底箱上设有框箱，所述框箱的下端口同底箱的上端口相对接；所述框箱是由两块前后相对设置的上层第一侧板和两块左右相对设置的上层第二侧板合围组成并同底箱对应连接的框体；所述两块相对设置的第一侧板的内侧开有相对应多个插槽，隔板卡接在插槽中用于在模具中形成多个独立的模腔。本实用新型可实现混凝土的分层浇筑，易于安装与拆卸，可重复利用，方便混凝土脱模与模具的清洗，具有极大的实用价值。
一种用于分层混凝土浇筑组合式易装拆模具

[发明专利]适用于非对称挤压性软岩隧道的差异分级控制方法及系统-CN202210912183.9在审
发明人：施成华;郑可跃;赵前进;娄义黎;于国亮;吴国鹏;雷明锋;贾朝军 -专利权人：中南大学;中铁十七局集团第四工程有限公司;高速铁路建造技术国家工程研究中心
申请日： 2022-07-29 - 公布日： 2022-10-11 - 主分类号： E21D11/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种适用于非对称挤压性软岩隧道的差异分级控制方法及系统，确定了非对称挤压性软岩隧道断面不同位置的变形等级，明确了非对称挤压性软岩隧道关键变形部位的差异化控制方法，本发明提出的差异分级方法既能预测挤压大变形的程度，又能预测非对称局部大变形的位置，能提高隧道围岩和支护结构适应非对称挤压变形的能力。
适用于对称挤压性软岩隧道差异分级控制方法系统

[发明专利]一种基于种子填充算法的裂缝图像自动识别方法-CN202110146991.4有效
发明人：施成华;孙晓贺;雷明锋;郑可跃;王祖贤;龚琛杰;杨伟超;黄娟 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-02-03 - 公布日： 2022-09-27 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于种子填充算法的裂缝图像自动识别方法，包括以下步骤：1)图片预处理；2)降噪处理；3)图像分割：定位种子的位置，确定搜索方式及判断标准，利用种子填充算法获取二值图像；4)二值图像滤波：运用去除小区域和小孔洞算法对背景和裂缝内部噪点进行去除；5)获取裂缝条数与面积：采用连通域算法进行获取；6)图像细化：形态学膨胀，骨架提取，剔除骨架毛刺；7)获取每条裂缝长宽值。本发明通过对图片进行程序处理即可获取裂缝二值图像及长宽值，较人工检测更加快捷、经济、客观。且与其他传统图像处理方法相比抗干扰能力更强，能够在复杂环境条件下准确识别裂缝。
一种基于种子填充算法裂缝图像自动识别方法

[发明专利]隧道喷射混凝土粗糙度识别方法、终端设备及存储介质-CN202210421737.5在审
发明人：孙晓贺;施成华;雷明锋;郑可跃;王祖贤;黄娟;肖国庆 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-04-21 - 公布日： 2022-08-16 - 主分类号： G06T7/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种隧道喷射混凝土粗糙度识别方法、终端设备及存储介质，包括以下步骤：1)取样及拍照：取型器对隧道初支取样并带尺寸板拍照；2)图像预处理：读取图片，二值化，形态学处理；3)尺寸板倾斜修正：采用边缘检测、霍夫直线检测、透视变换以及形态学处理等算法对尺寸板因拍摄原因产生的倾斜进行修正；4)取型器倾斜修正：通过取型器轮廓最小外接矩初步修正以及通过局部标尺倾斜度进行二次精确修正；5)提取粗糙度轮廓详细信息、图像及参数。本发明方法适用于各种倾角喷射混凝土表面粗糙度的测量，可得到粗糙度轮廓的数字化结果及各种参数，便于数据的存储及分析，较人工检测更加快捷、客观、经济。
隧道喷射混凝土粗糙识别方法终端设备存储介质

[实用新型]一种让压支护结构-CN202121470346.X有效
发明人：雷明锋;朱彬彬;贾朝军;赵晨阳;黄娟;施成华;郑可跃;龚琛杰 -专利权人：中南大学
申请日： 2021-06-30 - 公布日： 2022-07-29 - 主分类号： E21D11/18 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种让压支护结构。包括多个拱架单元和多个让压组件；相邻的拱架单元通过让压组件连接；所述让压组件包括让压管，沿所述让压管的轴线方向在让压管外壁上设有至少两个凹陷深度不同的凹纹区。本实用新型通过沿让压管的轴线方向在让压管外壁上设置至少两个凹陷深度不同的凹纹区，通过凹纹减小了让压管凹纹区的横截面积，导致让压管凹纹区的轴向抗压刚度降低，从而诱导让压管承受围岩压力时在凹纹区产生轴向压缩变形，达到主动让压的效果；而凹纹的切削深度越深，结构整体的抗压刚度就越低，通过在让压管的外壁上设置至少两个凹陷深度不同的凹纹区，可以根据让压支护结构承受的围岩压力变化实现分阶段变阻的效果。
一种支护结构

[实用新型]一种三轴试验橡皮筋安装装置-CN202220594947.X有效
发明人：施成华;彭梦龙;雷明锋;郑可跃;贾朝军;龚琛杰 -专利权人：中南大学
申请日： 2022-03-18 - 公布日： 2022-07-15 - 主分类号： B25B27/14 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种三轴试验橡皮筋安装装置，包括施力杆、中心支点和过渡套筒；施力杆为呈‘V’字型的中间凹陷两端翘起的杆状体，并通过固定杆来将施力杆固定在中心支点上。过渡套筒为中空的筒状体，并用于暂时承载由施力杆撑开的橡皮筋。本实用新型的技术效果在于，通过由施力杆和中心支点构成的橡皮筋扩张装置以及可拆卸的过渡套筒，可将橡皮筋直接套箍在三轴仪的底座的加压杆上，避免了人手直接安装橡皮筋时对试件的损伤和对垂直度的影响。同时过渡套筒可拆卸，在安装完橡皮筋后，可直接将其分开取下，不会影响后续试验的进行。
一种试验橡皮筋安装装置

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