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[发明专利]一种考虑列车长期作用的重载铁路隧道底部结构设计方法-CN201710159201.X有效
发明人： 施成华;曹成勇;雷明锋;杨伟超;刘建文;林越翔;彭立敏;刘宁 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-03-17 - 公布日： 2018-07-20 - 主分类号： E01B2/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种考虑列车长期作用的重载铁路隧道底部结构设计方法，该方法首先根据相关规范及工程经验确定隧道底部结构设计参数的初始值，而后采用车‑轨‑隧一体化数值模型计算该设计参数条件下隧道底部结构的应力分布及应变比值，并采用基于损伤模型的数值计算方法得到单次列车作用引起的隧道底部结构的动力损伤，进而采用非线性累积损伤模型计算隧道底部结构关键位置的累积损伤值，将计算得到的累积损伤值和隧道底部结构的临界损伤进行比较，当计算结果达到临界损伤指标时，即为隧道底部结构的设计参数，当差别较大时，调整设计参数，按以上步骤重新进行计算，直到得到最终的设计参数。
一种考虑列车长期作用重载铁路隧道底部结构设计方法

[发明专利]一种基于管棚预支护的大拱脚三台阶隧道快速施工方法及结构-CN201711054349.3在审
发明人：雷明锋;陈家旺;施成华;林大涌;曹豪荣 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-10-31 - 公布日： 2018-07-13 - 主分类号： E21D9/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于管棚预支护的大拱脚三台阶隧道快速施工方法及结构，分别通过洞内无工作室管棚施工技术施作短管棚，以超前加固和支护掌子面前方围岩；和在每一级台阶基底处设置大拱脚；在上述双重控制措施下，隧道横断面分三台阶依次开挖，具体过程为：先沿隧道拱部一定范围内施作短管棚超前支护；依次错距开挖上、中、下台阶，每一台阶开挖完成后立即施作初期支护，初期支护基脚处设计为大拱脚型式；下台阶与前一循环二次衬砌距离1倍洞径时，施作仰拱、边墙、填充层以及二次衬砌。本发明不仅解决了浅埋软弱围岩条件下隧道变形控制难的问题，同时还克服了同等情况下传统施工方法分部多、工序繁、施工慢、临时支护多等缺点。
大拱脚管棚初期支护二次衬砌快速施工下台阶隧道短管开挖隧道横断面变形控制超前支护临时支护软弱围岩施工技术双重控制隧道拱部台阶开挖支护每一级填充层工作室边墙洞径基脚浅埋施工围岩仰拱分部超前

[实用新型]一种基于应变的悬臂构件扰度测量装置-CN201720993358.8有效
发明人：林越翔;雷明锋;彭立敏;施成华;朱钊辰 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-08-10 - 公布日： 2018-06-05 - 主分类号： G01B7/16 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种基于应变的悬臂构件扰度测量装置，测量装置包括：单向应变计组，用于测量监测点处悬臂构件上下表面的应变变化；数据采集组件，用于采集各监测点的测量数据；数据处理组件，用于根据单向应变计组测量的应变变化，通过应变‑扰度法对测量数据进行处理，获得悬臂构件变形曲线。本实用新型可应用于建筑结构中任意形式下的悬臂结构以及隧道工程中预支锚杆及管棚等悬臂构件。本实用新型有效的规避了传统全站仪定点测量法及激光测距法中受视线制约的固有缺陷，并具有较高的精度，能实现结构变形的动态监控。
悬臂构件本实用新型度测量装置测量数据应变变化应变计隧道工程数据采集组件数据处理组件变形曲线测量监测测量装置定点测量动态监控固有缺陷激光测距建筑结构结构变形上下表面悬臂结构监测点全站仪管棚锚杆测量视线采集制约应用

[发明专利]基于降压减渗的强透水地层深基坑地下水控制方法及结构-CN201810018557.6在审
发明人： 施成华;曹成勇;刘建文;雷明锋;杨伟超;彭立敏 -专利权人：中南大学
申请日： 2018-01-09 - 公布日： 2018-06-01 - 主分类号： E02D19/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种基于降压减渗的强透水地层深基坑地下水控制方法，在强透水地层条件下进行基坑开挖施工时，在基坑四周设置不透水的围护结构，在基坑底部设置具有一定强度并能部分透水的、渗透系数为基坑底部原地层渗透系数1%～2%的降压减渗层来对地下水进行控制，允许部分地下水通过降压减渗层渗入基坑，降低作用于基坑底部降压减渗层的水压力。本发明施工难度小，工程造价低，对基坑周边环境影响小，便于工程应用。
基坑降压透水地层减渗层地下水控制深基坑地下水地层渗透系数工程应用工程造价环境影响基坑开挖基坑周边渗透系数施工难度围护结构不透水水压力透水渗入施工

[实用新型]水平管幕挠度测试装置-CN201721299582.3有效
发明人：刘聪;雷明锋;彭龙;卞桂荣;彭立敏;施成华 -专利权人：中南大学;中交第三航务工程局有限公司南京分公司
申请日： 2017-10-10 - 公布日： 2018-05-15 - 主分类号： G01M5/00 文献下载
摘要：本实用新型提供了一种水平管幕挠度测试装置，包括测斜管(1)、转轮(2)、牵引绳(3)、定滑轮(4)与对中架(6)，转轮连接有转动驱动装置，转动驱动装置通过转轮带动牵引绳来回移动而实现水平测斜仪(5)在测斜管内的移动，对中架包括用于供牵引绳穿过的上导向环(62)与下导向环(63)，上导向环与下导向环均位于测斜管轴心线附近，使得牵引绳在来回移动的过程中始终位于测斜管的轴心线附近。本实用新型克服了牵引测量设备进入超长水平管幕、牵引绳索易缠绕、作业空间狭小等难题，只需一名操作人员即可完成操作，提高了测量效率，测量过程中牵引绳始终位于测斜管轴心线附近，减小了测斜仪主体的偏移，减小了测量误差，可靠性高。
水平挠度测试装置

[实用新型]一种连拱式隧道板-梁-墙-桩荷载传递体系结构-CN201721254670.1有效
发明人： 施成华;李翔;林越翔;雷明锋;杨伟超;彭立敏 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-09-28 - 公布日： 2018-05-08 - 主分类号： E02D29/045 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种连拱式隧道板‑梁‑墙‑桩荷载传递体系结构，包括三排平行设置的桩基础；每一排桩基础的顶端各与一根承台梁固定连接；所述桩基础顶端以下部分埋设于土体内；三根承台梁分别通过墙体与一根纵梁连接，且位于中间的墙体底端设置于连拱隧道中墙内；相邻两根纵梁之间均通过多根横梁连接；相邻两面墙体之间的空间内均设置明洞。本实用新型的结构可以利用板‑梁‑墙‑桩荷载传递体系将上部房屋荷载传递到明洞两侧的深层土体中去，减小了隧道明洞结构的附加应力与变形，增加其运营使用的安全性，使隧道明洞与上部房屋结构的共建成为现实，可以减少工程造价。
一种连拱式隧道荷载传递体系结构

[实用新型]一种板-梁-墙-桩荷载传递体系结构-CN201721254940.9有效
发明人： 施成华;李翔;林越翔;雷明锋;杨伟超;彭立敏 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-09-28 - 公布日： 2018-04-24 - 主分类号： E02D29/05 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种板‑梁‑墙‑桩荷载传递体系结构，包括两排平行设置的桩基础；每一排桩基础的顶端各与一根承台梁固定连接；所述桩基础顶端以下部分埋设于土体内；两个承台梁分别通过墙体与一根纵梁连接；两根纵梁之间通过多根横梁连接；两面墙体之间的空间内设置明洞。本实用新型的结构可以利用板‑梁‑墙‑桩荷载传递体系将上部房屋荷载传递到明洞两侧的深层土体中去，减小了隧道明洞结构的附加应力与变形，增加其运营使用的安全性，使隧道明洞与上部房屋结构的共建成为现实，可以减少工程造价。
一种荷载传递体系结构

[实用新型]一种循环荷载下隧道底部结构累积损伤的试验装置-CN201621047202.2有效
发明人： 施成华;刘宁;彭立敏;杨伟超;雷明锋 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-09-09 - 公布日： 2018-03-02 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种循环荷载下隧道底部结构累积损伤的试验装置。在试件的前后左右采用数显式千斤顶提供约束力以模拟隧道底部结构所处的实际受力状态，在试件底部采用密布弹簧的方式以模拟隧道底部围岩对底部结构的约束作用，在试件的上部通过MTS加载系统进行加载以模拟列车循环荷载的作用；采用动态应变测试系统以及陶瓷压电测试系统对循环荷载下试件的累积损伤特性进行测试。该方法与装置可通过改变试件底部弹簧的刚度来模拟不同级别围岩的影响，同时可通过不同刚度和个数的弹簧组合来定量化模拟隧道底部围岩局部脱空或软化的实际情况，解决了现有试验方法及装置无法考虑试件底部出现软化、空洞等不均匀情况时底部约束的施加难题。
一种循环荷载隧道底部结构累积损伤试验装置

[发明专利]一种基于广义回归神经网络和响应面法的可靠度分析方法-CN201710542796.7在审
发明人：刘建文;雷明锋;彭立敏;施成华 -专利权人：中南大学
申请日： 2017-07-05 - 公布日： 2017-09-19 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明提供一种基于广义回归神经网络和响应面法的可靠度分析方法，包括以下步骤第一步、生成样本数据及其响应值根据试验设计方法和相关函数在中心点处生成样本数据，将这些样本作为结构系统的输入数据，通过数值计算或试验获得系统在这些样本数据处的响应值；第二步、训练广义回归神经网络利用生成的样本数据及其响应值训练广义回归神经网络，并对网络的光滑因子的取值进行优化，训练好的神经网络用于近似结构系统的真实极限状态函数，获得近似响应面函数；第三步、求解可靠指标及设计点；第四步、进行收敛判断。本发明方法具有算法简单、计算效率高、计算结果准确可靠等特点，可对结构系统尤其是复杂结构进行有效的可靠度分析。
一种基于广义回归神经网络响应可靠分析方法

[实用新型]一种多功能缩尺隧道结构静动力响应特性室内试验系统-CN201621069308.2有效
发明人：林越翔;雷明锋;彭立敏;施成华;叶艺超 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-09-21 - 公布日： 2017-04-12 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种多功能缩尺隧道结构静动力响应特性室内试验系统，包括静动力加载子系统，观测记录子系统，法兰组件及柔性边界组件。本实用新型可根据隧道的埋深，偏压状态，围岩等级及富水条件施加不同形式的力学边界条件。通过静动力加载子系统分别链接静力加载系统和振动台，可方便的施加静力荷载与地震荷载，并可根据实际情况调整参数进行不同荷载工况的模拟。该试验装置解决了现有试验装置无法全面考虑隧道埋深，偏压及围岩等级等多因素耦合作用下隧道结构受力状态的难题，通过链接振动台，开创性的解决了地震荷载的施加。并且该装置不局限于单条隧道的模拟，也适用于交叉隧道的模拟，具备模拟多种不同工况的能力。
一种多功能缩尺隧道结构动力响应特性室内试验系统

[发明专利]一种活性粉末混凝土大偏心受压构件开裂荷载的计算方法-CN201410299152.6有效
发明人： 施成华;龙广成;彭立敏;雷明锋;曹成勇;杨伟超;马辉;龙敏 -专利权人：中南大学
申请日： 2014-06-27 - 公布日： 2017-03-29 - 主分类号： G06F17/50 文献下载
摘要：本发明公开了一种活性粉末混凝土大偏心受压构件开裂荷载的计算方法，将构件整个受压区应力分布近似为三角形；受拉区在其应变达到峰值拉应变之前，处于弹性状态的RPC混凝土应力仍近似为三角形分布；而对于靠近构件受拉区边缘已经进入塑性状态的RPC混凝土，其应力简化为从峰值拉应变处开始到受拉区边缘处应力为0的三角形分布；而后根据截面受力以及截面力矩的平衡条件建立平衡方程进行求解；在开裂荷载计算中考虑大偏心受压构件侧向变形产生的附加偏心距的影响，取其值为5mm。本发明提供的RPC大偏心受压构件开裂荷载计算方法，可在活性粉末混凝土大偏心受压构件设计计算中进行应用，为活性粉末混凝土在偏心受压构件中进行推广应用奠定了理论基础，具有巨大的社会和经济效益。
一种活性粉末混凝土偏心受压构件开裂荷载计算方法

[实用新型]一种盾构隧道管片接头变形的测量装置-CN201621046969.3有效
发明人：叶艺超;彭立敏;施成华;雷明锋;杨伟超 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-09-09 - 公布日： 2017-03-22 - 主分类号： G01B11/16 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种盾构隧道管片接头变形的测量装置。该装置由锚固接头、固定杆、传动杆、随动旋转激光发射器和光屏等部件组成。本实用新型装置的基本原理是通过合理设计与布置杆件和激光发射器将管片接头的变形进行放大，并且能够实现接头张开和错台互不影响。按照设计的测量装置，接头的张开会使激光光路发生水平转，接头的错台会使激光光路发生竖直偏转，激光光路变化前和变化后构成相应几何图形，通过几何相似关系可以方便地计算出接头的张开和错台量。相比于既有测量手段，采用本实用新型测量装置可以全面的测量接头的变形，并且大幅提高对接头变形的测量精度，解决了现有测量手段在实际工程中难以准确全面测量接头变形的难题。
一种盾构隧道管片接头变形测量装置

[实用新型]一种定量化研究隧道围岩脱空与软化的动力试验装置-CN201621046780.4有效
发明人：叶艺超;彭立敏;施成华;雷明锋;杨伟超 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-09-09 - 公布日： 2017-03-22 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种能够定量化研究隧道围岩脱空与软化的动力试验装置，该装置由模型箱体、侧向盖板、侧向约束组件、地层抗力组件、加力架、模型支架组成。在隧道纵向均匀布置侧向约束组件以模拟隧道“平面应变”力学状态；在隧道周围密布地层抗力组件以模拟隧道与围岩之间的相互作用；动力加载系统通过加力架在轨道上施加循环荷载以模拟列车循环荷载；同时，通过对地层抗力组件的设置可以方便地将围岩和隧道结构之间脱空与软化接触状态进行定量化。该试验装置适用于各种形式的隧道结构，解决了现有试验装置无法定量化研究隧道围岩脱空与软化对结构安全性影响的难题。
一种量化研究隧道围岩脱空软化动力试验装置

[实用新型]一种隧道底部结构受力状态精确模拟室内试验装置-CN201621046966.X有效
发明人： 施成华;叶艺超;彭立敏;雷明锋;杨伟超 -专利权人：中南大学
申请日： 2016-09-09 - 公布日： 2017-03-22 - 主分类号： G01M99/00 文献下载
摘要：本实用新型公开了一种隧道底部结构受力状态精确模拟室内试验装置，该装置由模型箱体、轴力组件、侧向约束组件、地层抗力组件组成。能够根据隧道底部结构的受力状态施加各种不同形式的实际力学边界条件，包括轴心受压、偏心受压、侧向约束和围岩压力等，以及模拟隧道底部围岩富水、不均匀软化、局部脱空等实际情况。链接静力或者动力加载系统，可以方便的施加外荷载；同时，能够根据实际情况和需要对各组件进行方便地设置和调整。该试验装置解决了现有试验装置无法考虑隧道底部出现软化、空洞等不均匀情况时底部约束的施加难题，实现了对隧道底部结构受力状态的精确试验模拟。
一种隧道底部结构状态精确模拟室内试验装置

[发明专利]盾构管片接头抗渗性能试验装置-CN201410304954.1有效
发明人：雷明锋;彭立敏;施成华;沈佳佳 -专利权人：中南大学
申请日： 2014-06-30 - 公布日： 2017-02-15 - 主分类号： G01M3/22 文献下载
摘要：本发明提供了一种盾构管片接头抗渗性能试验装置，包括高压供水系统，用于提供压力水或液体；试验台，用于安装试件、提供压力水(液体)作用空间以及实现管片接头接触状态的模拟；量测系统，用于设置试验工况参数以及测量试验过程数据。所述高压供水系统和所述试验台采用耐高压软管连接；所述量测系统通过电缆将安装在所述试验台上的各类传感器与记录仪、计算机连接读数的方式进行。本发明可实现多种橡胶止水条老化状态、多种接头接触状态以及多种受力状态下的盾构管片接头抗渗性能试验，操作简便，实用性强。可广泛用于水环境或液态环境下，橡胶条止水短期性能和长期性能的试验检测或研究。
盾构管片接头性能试验装置