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《岩土工程学报》2013年第2期摘要_南京水利科学研究院版

南京水利科学研究院版 免费考研网/2018-05-14

基于块体集上限法的砂土中条形锚板抗拔承载力分析
黄茂松1, 2,余生兵 1, 2



(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092)
摘 要:运用块体集上限法详细分析了砂土中条形锚板的抗拔承载特性。首先分析了砂土中水平条形锚板的抗拔承载力,并与已有文献中的极限分析上限解、极限平衡解和模型试验结果等进行了详细对比,验证了本文分析的有效性。对比结果表明本文块体集上限分析的求解精度要高于多块体上限法和极限分析有限元法,具有较大的优越性。运用块体集上限法分析了条形锚板的破坏面特性,对不同土体内摩擦角和不同锚板埋深比(H/B)条件下砂土中条形锚板的破坏模式及其变化规律进行了详细的分析研究。
关键词:极限分析;块体集;条形锚板;抗拔承载力;砂土
路桥交界处地基附加应力修正计算方法
蒋关鲁1,2,王力伟1,2,杭红星1,2
(1. 西南交通大学土木工程学院,四川 成都 610031;2. 高速铁路线路工程教育部重点试验室,四川 成都 610031)
摘 要:台后地基变形是引起桥台变位的关键因素,对台后过渡段地基变形的探讨有助于对桥台变位问题的深入研究。基于弹性理论,推导了任意断面形式路基荷载作用下,过渡段地基及其临近影响地基内部任意一点的附加应力计算公式,并以铁路标准路基断面为例对推导公式可应用性进行分析,得出路桥过渡段地基附加应力横向和纵向的分布规律,并分析了过渡段路基填筑对既有临近建筑物产生的影响。在此基础上,采取数值模拟的方法,验证了推导公式的合理性。该计算方法思路清晰,数学逻辑严密,且易于计算机编程计算,从而为过渡段及其临近地基附加应力计算提供了理论依据,为桥台变形的研究提供了理论支撑。
关键词:过渡段地基;路基荷载;附加应力;数值模拟;计算方法
试验反压对深海能源土宏观力学特性影响的离散元分析
蒋明镜1,2,朱方园1,2,申志福1,2
(1. 同济大学土木学院地下建筑与工程系,上海 200092;2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092)
摘 要:在饱和土体三轴试验中,反压常被用于提高试样饱和度,其对常规土体强度特性无影响已广为认同,而已有试验资料表明反压对深海能源土强度、弹性模量等宏观力学参数均存在一定影响,成为困扰国际岩土界的一个难题。首先探讨了试验反压对能源土力学特性的影响机理,通过引入能源土微观接触模型的离散元双轴试验检验上述机理的合理性;然后结合20组离散元双轴试验,进一步探究能源土宏观力学特性随反压的变化规律。结果表明:试验反压对能源土力学特性的影响与水合物作用相关;反压能提高能源土强度,使应变软化和剪胀特性更加明显,并对其弹性参数有一定的影响;试验反压较大时,反压变化对能源土强度参数的影响难以忽略,但对弹性参数的影响可忽略。
关键词:天然气水合物;能源土;试验反压;力学特性
大直径喷砂FRP筋应力松弛试件锚固方法研究
李国维1,2,倪 春2,3,葛万明2,4,戴 剑2
(1. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点试验室,江苏 南京 210098;2. 河海大学道路与铁道工程研究所,江苏 南京 210098;
3. 淮河水利委员会治淮工程建设管理局,安徽 蚌埠 233001;4. 江苏今迈工程勘察有限公司,江苏南京 210000)
摘 要:纤维增强合聚物(FRP)筋具有设计性好,比强度高,不导电、磁和耐腐蚀性强的优点。FRP筋为非均质复合材料,强度高、弹性模量小,有尺寸效应,用于预应力结构是一种趋势,其应力松弛特性指标是一必要的设计参数。通过不同锚固方式的FRP筋应力松弛试验,研究测试大直径喷砂FRP筋应力松弛特性的试件锚固方法和量测方法。研究表明,改进的钢套筒灌胶锚固方法,可有效减少加载过后FRP筋杆体的滑移量,能满足杆体应力松弛实验要求;预置加载设施的混凝土构件模拟锚固法,可用于测试FRP筋锚杆结构的应力松弛综合性状;光纤光栅变形监测方法能用于应力松弛试验,所测应变数据可靠性高。
关键词:FRP筋;大直径;喷砂筋;应力松弛;光栅监测
盾构切刀作用下岩石动态响应机制的数值模拟研究
谭 青1,徐孜军1,夏毅敏1,2,李建芳1,朱 逸1,刘 川3
(1. 中南大学机电工程学院,湖南 长沙 410083;2. 高性能复杂制造国家重点实验室,湖南 长沙 410083;
3. 湘潭大学机械工程学院,湖南 湘潭 411105)
摘 要:为了研究盾构切刀作用下岩石的动态响应机制,从岩土细观角度出发,采用颗粒离散元法建立了岩石与切刀的二维数值模型,并对切刀破岩过程的影响因素进行分析。研究表明:切刀切削岩石的过程,是由数个小剪切和一个大剪切所组成的、不断循环的过程,它造成了切削力随着切削行程的不断波动;刀具尖端的破坏作用最为明显;切削力和裂纹数随着切削行程不断增大,裂纹的生成和扩展需要更大的切削力;从切削性能来看,正前角时岩屑更容易排出,切削效率更高;对切削力和裂纹数进行统计分析发现,切深比切削速度对破岩的影响更为显著。
关键词:盾构;切刀;破岩;颗粒离散元;数值模拟
n次齐次屈服函数相关联流动法则失效的机理研究
胡亚元
(浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,滨海和城市岩土工程研究中心,浙江 杭州 310027)
摘 要:岩土材料一些常用的与摩擦有关的经典屈服准则,如Mohr-Coulomb屈服准则、俞茂宏广义双剪应力屈服准则、Lade-Duncan屈服准则、Matsuoka-Nakai屈服准则和沈珠江三剪应力屈服准则等,都属于n阶欧拉齐次函数。把上述屈服准则从真实空间推广到耗散空间后发现,当耗散空间中的n阶齐次屈服函数与真实应力无关时,根据耗散空间的Drucker塑性公设获得的耗散功与应力状态无关;对于砂性材料其值甚至为零,与塑性发生时熵增大于零的热力学第二定律相违背。为了克服上述缺陷,必须在耗散空间的n阶齐次屈服函数中引入与真实应力有关的函数项,然而,由此获得的真实空间屈服准则与塑性应变增量之间必须服从非相关联流动法则。由于服从相关联流动法则时耗散空间屈服准则表达式与真实空间的完全相同,故在真实空间中服从n阶齐次屈服准则的岩土摩擦材料也不适宜采用相关联流动法则。
关键词:屈服准则;Drucker塑性公设;n阶齐次函数;耗散空间;流动法则
长大隧道穿越断层带减震结构数值解析研究
仇文革,胡 辉*,赵 斌
(西南交通大学交通隧道工程教育部重点实验室,土木工程学院,四川 成都 610031)
摘 要:近年发生的大地震中,隧道在断层破碎带的破坏现象严重,衬砌结构抗减震设计问题尤为突出。为了缓和断层位移对隧道的损伤,提出由平滑层、吸收层、接头、去摩擦层等4个单元构成的减震设计建议。通过解析使用高压缩性混凝土(水灰比为W/C=50%)、发泡苯乙烯(EPS)作为吸收层的地震响应结果,得出以下结论:采用发泡苯乙烯(EPS)作为吸收层,其初始刚度小,减震效果明显,但在列车荷载作用下有可能产生过大的变形;采用高压缩性混凝土作为吸收层具有充分屈服后吸收断层位移的变形特性和抑制列车荷载产生过大变形的初始刚度。通过改变高压缩性混凝土的球壳种类、充填率和砂浆配比等来改变其刚性。但W/C不应过高,造成多壳砂浆的单轴抗压强度不能承受列车的荷载,有可能造成隧道的损伤。本文使用W/C=50%时对断层位移小于1.0 m时缓和效果较好。
关键词:断层;减震结构;深埋隧道;地震响应;数值解析
基于面状渗漏热源模型研究西藏江雄水库渗漏
陈建生1,2,章学俊1,2,陈 亮1,2,肖 华3,许双全4
(1. 河海大学岩土力学与堤坝工程教育部重点实验室,江苏南京 210098;2. 河海大学岩土工程科学研究所,江苏 南京 210098;
3. 中国水电基础局有限公司,天津 301700;4. 四川大唐国际甘孜水电开发公司,四川 甘孜 626001)
摘 要:根据江雄水库的坝区地质构造和工程地质状况,通过坝后探测沟的探测结果,发现江雄水库的渗水具有不同的来源,渗漏分布较广。在此基础上,结合钻孔温度探测和地层状况对0+615—0+655段典型渗漏部位进行分析,认为该段渗漏为面状渗漏。研究面状渗漏产生的温度场分布,认为面状渗漏可以看作渗漏平面内垂直于渗漏方向的线热源的叠加,并基于热传导理论和能量守恒原理,推导了面状渗漏热源模型公式。考虑到上述模型在实际应用中存在困难,通过一定的近似简化,提出了基于平面热源法的简化方法,建立了可供于工程应用的简化模型,为工程中复杂的渗漏问题提供了一种新的方法。模型对0+615—0+655段的面状渗漏进行了计算,并将计算结果运用于工程实际,取得了良好的效果,表明其计算结果是可靠的。对模型进行了讨论,分析其优点和局限,认为其能够应用于工程实际的面状渗漏问题的分析和研究,可为类似工程提供借鉴。
关键词:面状渗漏;热源法;温度场
基于扩展有限元的隧道衬砌裂缝开裂数值分析
黄宏伟1,2,刘德军1,2*,薛亚东1,2,王平让1,2,刘 印1,2
(1. 同济大学地下建筑与工程系,上海 200092;2. 同济大学岩土及地下工程教育部重点实验室,上海 200092)
摘 要:分别通过对浙江区域48条公路隧道衬砌裂缝病害的现场调查和大量裂缝病害实例的统计分析,获得了公路隧道衬砌裂缝的分布特征规律和衬砌开裂的主要影响因素。通过与衬砌原型试验的对比,验证了衬砌开裂扩展有限元分析方法的适用性。在这些研究的基础上,采用扩展有限元研究了衬砌在主要影响因素作用下的裂缝分布规律、裂缝扩展过程、裂缝外观表现形式及发生机制。该研究为衬砌裂缝产生原因的分析提供了借鉴,同时也为隧道衬砌裂缝病害的防治与加固修复打下了基础。
关键词:衬砌裂缝;分布规律;影响因素;扩展有限元;开裂机制
斜入射地震波在土体中产生的动应力路径及试验模拟
黄 博1,2,凌道盛1,2*,丁 浩1,2,汪清静1,2,袁江宏1,2
(1. 浙江大学岩土工程研究所,浙江 杭州 310058;2. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江 杭州 310058)
摘 要:针对地震波传播时并非垂直的情况,基于半无限弹性空间地震波的传播理论,对地震波进行简化,考虑斜入射时地震波在自由界面处的反射,推导了地震波斜入射时地震应力的计算公式,并通过计算实例分析了不同入射角度下,P波、SV波单独斜入射时在土单元体中所产生的地震应力以及所形成的应力路径。结果表明:当P波、SV波单独斜入射时,土单元体在平面应力差–剪应力平面上形成的应力路径均为一个倾斜椭圆,斜椭圆的倾角和长短轴之比随地震波入射角度、频率、波速等影响因素在一定范围内变化。文中还针对如何实现倾斜椭圆形应力路径的室内试验模拟进行了初步探讨分析。
关键词:弹性半空间;P波;SV波;斜入射;应力路径
卵石地层土压平衡盾构施工土体改良试验研究
姜厚停,龚秋明,杜修力
(北京工业大学城市防灾与减灾教育部重点实验室,北京 100124)
摘 要:卵石地层摩擦性高,塑流性差,在土压平衡盾构施工过程中遇到了许多困难,通过对其进行土体改良改善土层性能成为不可缺少的辅助施工措施。但是,卵石地层土体改良缺乏系统研究,添加剂配比多依靠工地摸索或工程经验,容易造成添加剂使用不合理,直接影响到盾构施工效率。为此以北京地铁10号线2期隧道区间卵石地层土压平衡盾构施工为案例,进行了一系列土体改良室内试验,研究、评价常用添加剂及改良渣土性能,得到理想改良渣土的添加剂配比参数为泡沫注入比为30%,泥浆注入比为10%,最佳坍落度范围为150~200 mm。利用上述添加剂配比方案进行了盾构掘进试验,显著提高了盾构施工效率。试验结果可为类似地层盾构施工土体改良提供参考。
关键词:土压平衡盾构机;土体改良;室内试验;掘进试验;卵石地层
吕梁机场黄土高填方地基工后沉降时空规律分析
朱才辉1,李 宁1,刘明振2,魏弋峰3



(1. 西安理工大学岩土工程研究所,陕西西安 710048;2. 西安建筑科技大学土木工程学院,陕西 西安710055;
3. 中国民航机场建设总公司,北京 100101)
摘 要:以吕梁机场高填方地基工后沉降监测结果为基础,对原地基及填筑体的工后沉降组分和产生不均匀沉降的原因进行了深入分析;量化分析了填土高度、填土速率、地基综合压实度、时间等因素对高填方工后沉降的影响,提出了基于应变速率的工后沉降递推分析法。结果表明:减小填土速率、适当增大地基综合压实度和降低填土高度都是减小工后沉降的有效措施,采用递推分析法,更能够近似描述施工工艺对工后沉降的影响。
关键词:黄土高填方地基;机场;沉降监测;工后沉降;时空规律;递推分析法
盾构施工对孔压扰动的三维流固耦合分析
宋锦虎1,2,缪林昌1,戴仕敏3,马 元3
(1. 东南大学岩土工程研究所,江苏 南京 210096;2. 河南城建学院土木与材料工程系,河南 平顶山 467044;
3. 上海隧道工程股份有限公司,上海 200080)
摘 要:如何对盾构施工过程中的孔压监测数据进行实时分析是工程实践中的难点问题。结合上海虹桥迎宾三路隧道工程,首先建立了包括各种盾构施工参数影响的分析模型,并将不同施工参数情况下超孔压计算结果与实测值进行了对比,验证了模型的合理性。之后分析了开挖面推力、注浆压力、掘进速度、开挖面水头、隧道埋深以及土体渗透系数等参数对隧道周围最大超孔压的影响,获得了最大超孔压拟合计算公式,与现场实测和解析解的对比说明三维流固耦合计算可更合理分析盾构施工对孔压的扰动。同时,较大的超孔压值对应于较大的地表沉降,因此可将实测孔压值与数值计算结果进行对比,从而进行施工参数的调整。在上海虹桥迎宾三路隧道工程试验段的施工过程中,现场监测数据表明可根据孔压监测值调整施工参数,最终减小地面沉降。
关键词:盾构施工;孔压扰动;三维模型;流固耦合;地表沉降
预应力锚索桩板墙地震响应的振动台试验研究
曲宏略,张建经,王富江
(西南交通大学土木工程学院岩土工程系,四川 成都 610031)
摘 要:作为一种轻型支挡结构,预应力锚索桩板墙具备安全、可靠、造价低等优势,汶川地震也证明了它具有良好的抗震性能。但由于此结构体系的受力复杂,目前一系列基础研究问题仍没有解决,理论研究远落后于工程实践,特别是在抗震设计理论研究方面。通过最直接的室内研究手段——大型振动台试验对预应力锚索桩板墙进行了地震响应研究,输入加速度时程选取卧龙台站实测水平向和竖直向地震波,并按相似比处理,测试了桩身6个高度位置的地震土压力、2个高度位置的位移、边坡中5个高度位置的加速度以及锚索预应力的时程变化。试验结果揭示了预应力桩板墙在地震作用下的土压力分布规律、桩身位移和锚索预应力的地震响应特征以及加固边坡的动力特性和加速度放大效应,为深入了解预应力锚索桩板墙的抗震表现和抗震机理提供了可靠的依据。
关键词:预应力锚索桩板墙;地震响应;振动台试验
基于三维裂隙网络RQD的确定及最佳测线数量的研究
张 文,陈剑平,牛岑岑,鲍硕超,许德智
(吉林大学建设工程学院,吉林 长春 130026)
摘 要:作为评价岩体质量好坏的重要指标,RQD的应用已十分广泛,其在工程地质与岩土工程的分析中发挥着重要的作用。而通过钻孔的方法进行RQD的获取具有明显缺点。真实岩体不同方向的RQD并不一致,而以垂直于地表的钻孔获取的RQD并不能完全代表整体岩体的好坏程度。引入三维裂隙网络的方法进行RQD的计算,在三维裂隙网络内设立测线,以测线的形式来模拟钻孔,获取指定方向的RQD值。岩体不同于其他人工材料,其具有明显的非均质性,即在不同位置获取的RQD值并不一致,现今RQD的研究则鲜有考虑。对岩体内的最佳测线数量进行了研究。结果表明:当沿x,yz轴分别存在25,80与55条测线时,可获取岩体各方向的真实RQD值,且最大限度的节省计算时间以实施进一步的研究。
关键词:RQD;岩体;阈值;各向异性;非均质性
采动工作面前方煤岩体积变形及瓦斯增透研究
薛东杰,周宏伟,唐咸力,赵宇峰
(中国矿业大学(北京)力学与建筑工程学院,北京 100083)
摘 要:研究工作面前方煤岩体瓦斯渗透率分布对合理抽取瓦斯具有技术指导意义。通过简化孔隙、裂隙等效力学模型,建立标准圆柱煤岩体试件的等效力学模型,推导含单一裂隙的纯煤岩试样等效轴向、径向与体积应变,并推广应用到含多种裂隙的多种介质组合结构,通过试验验证理论力学模型具有较好的可靠性。以淮南张集矿11-2煤层工作面回采为原型,通过数值计算得到3种典型开采的支承压力峰值集中系数,并推导出支承压力与水平应力分布表达式,其能综合考虑开采条件、影响范围与采动卸压产生的体积膨胀变形。建立体积应变与渗透率之间的多项式关系式,并给出采动条件下不同开采方式下的体积应变分布曲线与渗透率分布曲线,根据其各阶段的特征差异划分为不同的阶段,为工作面抽采瓦斯提供了理论依据。
关键词:工作面;等效力学模型;体积应变;采动卸压基于虚拟激励法的沉积盆地场地地震反应分析
王淮峰1,楼梦麟1,陈 希2,翟永梅3
(1. 同济大学土木工程防灾国家重点实验室,上海 200092;2. 同济大学建筑工程系,上海 200092;3. 同济大学上海防灾救灾研究所,上海 200092)
摘 要:基于四川盆地及台北盆地震害分布的差异,将虚拟激励法与有限单元法结合,应用于场地的随机地震反应分析中。将沉积盆地截面简化成等腰梯形,建立二维平面应变模型,通过数值试验,研究了沉积盆地场地的地震反应,探讨了盆地效应的影响参数。主要结论如下:①由于地震波在盆地边缘的反射效应,盆地场地表面的地震反应较成层场地有较大的改变,水平加速度标准差可提高150%;场地边缘附近的竖直加速度标准差与水平加速度标准差量级相当;②当盆地宽度较大时,盆地边缘仅对场地边缘附近的地震反应有较大影响,影响范围大概为1倍(以水平加速度标准差为评价标准)或者3倍(以竖直加速度标准差为评价标准)盆地边缘倾斜基岩面的水平投影长度;③随着盆地深度的增加,盆地场地表面的最大水平及竖直加速度标准差增加;④随着土层剪切波速的增加,盆地场地表面的最大水平加速度标准差几乎不变,但最大竖直加速度标准差减小。
关键词:盆地;河谷;局部场地;盆地效应;随机地震反应
基于节理产状不确定性的边坡稳定性及敏感度分析
王 双1,2,陈征宙1,吴 强3,黄彬彬1,胡谢飞1
(1. 南京大学地球科学与工程学院,江苏 南京 210093;2. 中国民航机场建设集团公司西南分公司,四川 成都 610202;
3. 福建省电力勘测设计院,福建 福州 350003)
摘 要:用Monte Carlo法对服从Fisher分布的节理产状进行模拟,计算每个模拟产状的安全系数,并统计拟合安全系数的分布规律及边坡的可靠度。为同时考虑安全系数对节理倾角和倾向的敏感度,提出了以安全系数对节理面法向矢量球面距离的敏感度来反映其对产状敏感度的分析方法,并建议用平均值和最大值两个指标来反映任意产状的敏感度。用赤平投影方法在赤平图上绘制安全系数等值线图和敏感度等值线图,实现了计算结果的可视化展示。算例分析表明:此方法实现了对节理产状不确定性的全面直观分析,消除了产状测量数据离散化可能造成的安全隐患,解决了以往产状敏感度分析中需单独对倾角或倾向分析的不足。
关键词:球面数据;节理产状;不确定性;边坡可靠性;敏感度;等值线图
考虑起始比降的饱和土体一维复杂非线性固结研究
黄杰卿1,2,3,谢新宇1,2,3*,王文军2,刘开富4
(1. 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江 杭州 310058;2. 浙江大学宁波理工学院土木建筑工程学院,浙江宁波 315100;
3. 浙江大学软弱土与环境土工教育部重点实验室,浙江 杭州 310058;4. 浙江理工大学建筑工程学院,浙江 杭州 310018)
摘 要:在固相物质坐标下推导出了考虑起始比降的饱和土体一维大应变固结控制方程。从新方程可以看出,要综合考虑土体固结过程中的渗流非线性,要同时考虑起始比降和渗透系数随孔隙比的变化。采用Mesri提出的两个经验关系式进一步推导出了新的控制方程。借助偏微分有限元软件FlexPDE对3个算例进行了分析。分析结果表明,土体固结开始阶段超静孔压先略微增大,然后减小,类似于Mandel-Cryer效应。起始比降越大,土层越深,该现象越显著。虽然超静孔压最大值随起始比降的增大而增大,但增量很小。如此微小的增量在室内试验和实际工程中是很难观察到的。因此在绝大多数实际工程中,不必考虑起始比降,经典的达西定律是适用的。该研究说明了考虑起始比降、几何非线性以及材料非线性对研究Mandel-Cryer效应的重要性,更深入地认识了饱和软土的固结性状。
关键词:起始比降;大应变;复杂非线性;数值解;曼德尔效应
地铁隧道下穿历史风貌建筑影响的实测与分析
徐泽民1,2,韩庆华1,郑 刚1*,张立明2
(1. 天津大学建筑工程学院,天津 300072;2. 天津市地下铁道集团有限公司,天津 300051)
摘 要:两座历史风貌建筑物紧邻地铁车站,并且盾构在其下方穿越,需对建筑物的变形进行严格控制。对建筑物的保护,针对性提出地面袖阀管注浆加固、车站基坑盖挖逆作法、地连墙截断承压水、冻结、车站内水平注浆加固、优化盾构机掘进参数等施工方案及措施。通过对基坑开挖与降水、端头加固、盾构掘进等阶段的监测数据进行分析,研究了不同施工阶段对建筑物变形影响的规律及特点,实测结果表明:合理的盾构掘进参数能够将建筑物的沉降控制在较小范围内;冻结孔施工、地下水通过冻结区盾尾间隙进入刀盘前方等均可引起建筑物的显著沉降;建筑物基础与隧道之间存在淤泥质土层时,在淤泥质土层下方进行注浆不能对自重较大的建筑物进行有效抬升,但对自重较小建筑物的抬升则有一定的效果,但注浆在淤泥质土层中引起孔压的消散可导致建筑物在后期产生沉降;盾构机进入冻结体前应做好全断面注浆止水,切断前后水力联系,盾构机掘进困难时,不应随意增大盾构推力。
关键词:历史风貌建筑;盾构掘进;基坑;注浆;冻结;沉降
半直立式圆筒护岸地基现场加载试验及变形分析
韩冉冉1,田双珠1,李明玉1,2



(1. 交通运输部天津水运工程科学研究所水工构造物检测、诊断与加固技术交通行业重点实验室,天津 300456;
2. 石家庄经济学院,河北 石家庄 050031)
摘 要:半直立式圆筒护岸是一种新式港口工程结构,结合其在大连某水工护岸工程中的应用,进行了半直立式圆筒护岸地基的加载试验,通过实测土压力、沉降、水平位移及孔隙水压力,分析了半直立式圆筒护岸地基的沉降及水平位移变化特点,并进一步研究了其不均匀沉降的发展过程。试验结果表明:半直立式圆筒护岸沉降及水平位移对护岸荷载分级、每级荷载加载量、加载历时及两级荷载之间的间隔时间较为敏感,其中护岸后方最后一级不对称加载对圆筒结构的不均匀沉降影响最大,孔隙水压力变化主要受每级加载量、加载历时及潮汐作用影响,而圆筒安装及第一级荷载施加后,孔隙水压力产生较大的波动。
关键词:半直立式圆筒护岸;加载试验; 不均匀沉降;孔隙水压力
非极限状态挡土墙主动土压力研究
胡俊强12,张永兴12,陈 林3,陈建功12
(1. 重庆大学土木工程学院,重庆 400045;2.山地城镇建设与新技术教育部重点实验室,重庆 400045;
3. 德国亚琛工业大学结构静力与动力研究所,德国 亚琛 52074)
摘 要:利用薄层单元法对挡土墙非极限状态主动土压力进行研究,认为挡土墙土压力是由墙后填土在平衡状态下出现的楔形土体产生,取挡土墙后楔形土体沿平行于填料坡面的薄层作为微分单元体,通过作用在微分单元体的力和力矩平衡条件,建立挡土墙非极限状态主动土压力微分方程,得到非极限状态土侧压力系数、土压力强度、土压力合力和作用点的理论公式。根据非极限状态摩擦角与墙体位移关系,分析填土内摩擦角、墙土摩擦角和挡土墙位移比对土侧压力系数、土压力分布、土压力系数和作用点的影响。分析表明采用极限平衡理论计算平动模式下刚性挡土墙非极限状态时的抗倾覆稳定性偏于危险。另外,公式计算结果与实测模型试验进行对比分析,主动土压力分布曲线吻合良好。
关键词:挡土墙;非极限状态;主动土压力;薄层单元法
铁和铜电极对电渗效果影响的对比试验研究
陶燕丽1,2,周 建1*,龚晓南1,陈 卓1,李一雯1



(1. 浙江大学滨海和城市岩土工程研究中心,浙江 杭州 310058;2. 天津市软土特性与工程环境重点实验室,天津 300384)
摘 要:对铁和铜电极的电渗效果进行了室内试验研究,通过监测排水量、电极处电势损失、含水率等分析比较了两者对电渗效果的影响,结果表明,铁电极在电渗中的表现优于铜电极。铜作为电渗阳极时,通电4~6 h后其电流有一迅速下降过程,同时阳极电势损失大幅增加。还开展了不同阴阳极材料组合对电渗效果影响程度的试验研究,研究发现阳极材料对电渗效果影响很大,相比之下阴极材料的影响较弱。最后从电化学角度对试验结果作了较为合理的解释。本文首次在电渗过程中发现电化学钝化现象,并指出电化学钝化将大幅降低电渗的效率,实际工程中应避免其发生。
关键词:铁电极;铜电极;电渗;电极材料;电化学;钝化
大理岩三轴压缩破坏的能量特征分析
刘天为1,何江达2,徐文杰1
(1. 清华大学水沙科学与水利水电工程国家重点实验室,北京 100084;2. 四川大学水利水电学院,四川 成都 610065)
摘 要:岩石材料的变形和破坏与能量的变化密切相关。利用刚性伺服系统对大理岩岩样进行了系列三轴压缩试验,基于试验结果,对大理岩在加载过程中各阶段能量变化的具体数值进行了计算和整理,研究了能量变化在加载破坏各阶段分别与围压、应力、应变的内在联系。结果表明,初始围压的增大能够相当程度上提高岩样的破坏应变能。在既定围压下,岩样在弹性变形阶段的能量变化与偏应力和应变均成正线性关系。随着初始围压的增大,岩样所吸收的能量随偏应力变化的增长速率降低,随应变变化的增长速率加快。在三轴压缩过程中,岩样在弹性变形阶段所吸收的能量占总能量的比重较小绝大部分能量耗散于岩样的屈服变形阶段;并且随着初始围压的增大,屈服变形阶段所吸收的能量占总能量的比重提高。
关键词:岩石力学;大理岩;三轴压缩破坏;能量分析;破坏应变能

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