绕墙底转动模式下装配式挡土墙土压力研究

墙背土压力分布及大小是装配式挡土墙设计的关键依据。设计并开展新型装配式混凝土挡土墙现场试验,研究挡土墙在加载条件下的位移模式和土压力分布规律。以现场试验为原型,建立无黏性填土、墙背倾斜且粗糙的挡土墙理论计算模型,同时考虑挡土墙位移模式与大小、土拱效应和土层间剪应力的影响,采用水平层分析法推导了绕墙底转动(RB)模式下挡土墙的土压力计算公式。结果表明:①该装配式挡土墙整体性能良好,绕墙底刚性转动。在RB模式下,墙顶处土体最先达到主动极限状态,土体从上至下逐渐达到极限状态;任意深度处的土体位移S_(c)达到7 mm时将达到极限状态,即S_(c)=0.16%H(H为墙高)。②本文理论解与试验值吻合较好,计算公式可用于求解挡土墙绕墙底转动过程中的土压力分布及大小。③随着挡土墙转动幅度的增大,土压力分布曲线凹向逐渐明显,土压力合力作用点高度呈现先降低后回升的现象;挡土墙转动角度η=0.007 rad为挡土墙达到主动状态的临界值。

埋入式后压浆管桩竖向抗拔破坏模式研究

埋入式后压浆管桩作为一种新型桩基础,集钻孔灌注桩和预应力管桩的优点于一体,可以解决灌注桩桩身质量不可靠和预应力管桩沉桩困难等问题。对埋入式后压浆管桩的竖向抗拔试验进行CT扫描,得到不同位移状态下模型桩的CT扫描图像,直观地揭示破坏面的发展规律,并建立破坏面方程。对其他学者提出的抗拔桩破坏面方程进行优化,通过静力平衡方程,获得优化后破坏面方程对应的埋入式后压浆管桩抗拔极限承载力函数,并采用遗传算法确定优化后破坏面方程的参数。将多种理论假定破坏面与试验获得的破坏面进行对比分析,验证所得破坏面方程的准确性。研究发现:埋入式后压浆管桩在上拔位移到达0.45倍桩径时发生破坏,此时灌浆层与土体紧密结合,两者之间未出现明显位移,破坏仅发生在灌浆层之外的桩周土体中;破坏面从桩底向桩顶延伸,越靠近桩顶,破坏面距离桩身越远,破坏面在桩底与混凝土侧壁相切,在地面与水平面的夹角接近42°,呈喇叭形破坏;本文的理论假定破坏面与试验获得的破坏面的相关指数R^(2)=0.97,前人的理论假定破坏面与试验获得的破坏面的相关指数R^(2)=0.91,本文的破坏面方程更加贴近试验获得的破坏面。研究成果对埋入式后压浆管桩的设计计算具有重要的参考价值。

非对称荷载下基坑内支撑结构受力与变形试验研究

基坑开挖后其坡顶堆载是引发深基坑事故的重要因素,在承受不同程度的非对称荷载作用开挖结束后,分别对基坑两侧进行堆载模型试验,分析研究了非对称堆载过程中支护结构的受力与变形特性。结果表明:在非对称荷载作用下进行基坑开挖,开挖结束后在一侧堆载过程中,开挖面以上支护结构整体向无堆载侧移动;荷载小侧堆载下,墙体位移变化速率随堆载的增大而增大;荷载大侧堆载过程中,当堆载小于某一值时,墙体位移与堆载大小表现为线性关系,当堆载大于某一值时,墙体位移变化速率随堆载的增大而增大;基坑对称开挖结束后,内支撑的轴力随着堆载的增加近似线性增大,且开挖面上一道支撑轴力较第一道内支撑增加更为明显。研究成果对基坑工程支护设计与施工具有一定的参考价值。

学术评价绩效的影响因素分析

对学术评价弊端的简单分析引出了对学术评价绩效的界定。经过分析认为,对学术的内涵、学术评价的目的、学术评价的主体、客体及主客体关系的认识是影响学术评价绩效的根本因素。这些认识出现偏差是学术评价中产生弊端的深层次原因。

边坡稳定可靠性的随机有限元分析

摘要:随机有限元法可以处理土性参数的变异性和空间相关性。对二阶摄动随机有限元法的摄动理论和程序进行了研究,提出了偏导矩阵的组集方法,采用正态分布随机变量的正交变换法来提高计算效率。考虑土性参数随机场作用和土性指标之间的互相关性,建立边坡局部抗剪和总体稳定性可靠度的随机有限元分析模型,对某实际土坡进行了可靠度计算,计算结果较为符合实际。

巫山县污水处理厂高填方地基湿化变形试验研究

结合巫山县污水处理厂高填方工程,选取压实粘性土样,在室内进行了接近实际应力路径下的“单线法”湿化变形试验,研究了土样在不同的压实度、固结压力和湿化历史下的湿化机理、湿化前后的应力-应变关系及强度变化规律。取得的湿化变形试验成果表明,湿化使土样的变形模量和强度均有所降低;湿化变形不仅包括湿化体应变,而且包括湿化偏应变;随着压实度的增加,湿化变形减小。试验成果为巫山县污水处理厂高填方地基的填筑设计、控制湿化变形的措施和附加压密措施提供了依据。

单桩承载力可靠度的非线性摄动随机有限元分析

针对岩土工程中的Duncan-Chang非线性本构模型,提出了二阶非线性摄动随机有限单元法的计算方法,编制了相应的程序。在分析计算中,将随机土性分布参数模拟为轴对称随机场,对随机场的选择方法、随机场的局部平均离散法技术等进行了研究,给出了计算和组集相关随机变量自协方差矩阵的方法,推导出切线弹性矩阵的一阶和二阶偏导数,给出了总体刚度矩阵的偏导矩阵的组集方法。提出了单桩承载力二阶矩的非线性随机有限单元分析方法,研究了土性参数空间变异性和荷载变异性对单桩承载力可靠度指标的影响,并进行了实例计算。研究表明,非线性随机有限元法是研究单桩承载力可靠度的有效方法。

低浓度固液两相流的颗粒相动理学模型

用广义Fokker-Planck扩散模型描述液相湍动对颗粒的挟带作用,用修正的BGK模型描述粒间碰撞效应,建立了封闭的颗粒相PDF输运方程.运用Chapman-Enskog迭代法求得方程的二阶近似解,获得颗粒相脉动速度二阶矩和三阶矩闭合关系.模型与颗粒流模型相容,与液相湍流闭合模型是否相容依赖于扩散模型的具体形式,并据此比较了不同的涡-颗粒作用模型.模型与二维明渠流轻质沙和天然沙试验资料符合很好.表明细小粒径颗粒能够充分跟随水流运动;大粒径颗粒的相间平均速度差和壁面滑移速度明显,近壁区内的颗粒沿流向和垂向脉动强度都可能大于水流,并存在一定程度的颗粒碰撞效应.

用蒙特卡洛(Monte-Carlo)方法计算岩土工程的可靠度指标

本文利用Monte-Carlo方法计算岩土工程中的失效概率P_f以及可靠度指标β,并和JC方法或当量正态化的计算方法进行了比较。由于Monte-Carlo方法简单,易于编制程序并能适应极限状态方程高度的非线性、随机变量的非正态。计算结果表明,所得的结果相对精确。

钻孔桩桩底、桩侧后压力灌浆试验

结合现场灌浆试验 ,介绍了桩侧、桩底压力灌浆工艺及效果 ,分析了后压浆技术提高桩摩擦力和端承力的机理。试验表明 ,桩底后压浆技术可作为提高钻孔桩承载力的有效措施。

土木工程卓越工程师培养方案探索与实践

按照土木工程卓越工程师教育培养计划专业标准,坚持武汉大学"创造、创新、创业"教育理念,以大学生创新能力和工程实践能力培养为核心,在2010级本科生中选拔30人作为试点,进行土木工程卓越工程师教育培养方案的探索与实践。设置了相应的通识课、专业基础课、专业课和集中实践教学环节,国家工程实践教育中心或省级实习实训基地进行企业学习环节,以及参加创新创业训练计划项目环节,以此来保障大学生在知识、能力、素质三方面的要求,激发其创新激情,培养专业兴趣和职业精神。经过两年多的实践,试点取得了成功经验。在此基础上学院每年选拔2个班作为"土木工程卓越工程师"班,范围涵盖建筑工程、地下工程、道路与桥梁工程等三个方向,正稳步推进土木工程卓越工程师教育培养工作。

浅基础沉降可靠性的Neumann随机有限元分析

将随机土性分布参数模拟为随机场，用矩形和任意四边形局部平均随机场单元来离散随机场。对随机场离散技术和自协方差矩阵的组集方法进行了研究。提出了多维相关正态分布随机数的计算机模拟方法。同摄动随机有限元和直接Monte－Carlo随机有限元相比，Neumann随机有限元具有较好的计算精度和计算效率。研制了Neumann随机有限元的程序，考虑荷载变异性和土性分布参数的变异性，用Neumann随机有限元法进行地基沉降和非均沉降的概率分析。

用PDF方程法分析悬沙垂线浓度分布

从颗粒运动的PDF(概率密度分布函数)输运方程出发,建立颗粒相的质量、动量和脉动速度二阶矩方程。对于明渠二维恒定均匀流,利用垂向动量方程导出了新的泥沙扩散方程,表明颗粒脉动强度梯度、升力、重力沉降和紊动扩散都影响悬沙运动,说明了传统扩散方程的不足。理论分析了水沙两相物理属性和水流条件对泥沙扩散系数和浓度分布特征的影响,并通过细颗粒试验资料的分析进行了定量研究。

新工科背景下土力学课程实践教学体系的构建与实践

新一轮科技革命和产业变革对工程教育的改革与发展提出了新的挑战,新工科正是对这一挑战和要求的积极回应,在实践教育过程中培养大学生的工程创新能力是土木工程专业新工科建设的重点。以武汉大学为例,针对目前普遍存在的重理论和轻实践、不重视创新能力培养的现状,探索土力学课程的实践教学改革。构建第一课堂、第二课堂和课堂外实践教学的“三课堂”协同育人体系,提出“三课堂”的具体建设内容,探讨构建实践教学体系的关键问题,介绍具体保障措施和教学改革经验与效果。

细颗粒悬沙浓度分布的影响因素分析

从颗粒运动的PDF(概率密度分布函数)输运方程出发建立颗粒相的质量、动量和脉动速度二阶矩方程。对明渠二维恒定均匀流,利用垂向动量方程导出了修正的泥沙扩散方程,表明颗粒脉动强度梯度、升力、有效重力和紊动扩散都影响悬沙运动。理论和数值分析了细颗粒泥沙的密度、粒径、浓度,挟沙水流的水深和剪切流速等因素对泥沙扩散系数和浓度分布形状的影响,并定量分析了细颗粒试验资料,表明传统扩散方程在粒径、剪切流速相对较大、水深和水沙密度比较小的流动中存在较大误差,需要修正。

含软弱夹层的强风化泥岩强度及破坏模式试验研究

为研究软弱夹层对边坡失稳的影响,对含软弱夹层的岩体强度及破坏模式进行了理论和试验研究.采用某边坡钻孔芯样分别制备强风化泥岩、泥化夹层、含软弱夹层泥岩3种三轴试样,并进行三轴固结不排水剪试验.结合理论分析,对强风化泥岩、泥化夹层、含软弱夹层泥岩的强度和破坏模式进行了研究,揭示软弱夹层倾角、围压对试样强度和破坏模式的影响规律.结果表明:强风化泥岩、泥化夹层的应力应变曲线分别为应变软化型和应变硬化型;含软弱夹层的试样破坏时存在一个临界倾角范围,当软弱夹层的夹角在该范围内时破坏面发生在软弱夹层中,当夹角在该范围外时试样发生整体剪切破坏;围压超过0.4 MPa后,对含软弱夹层试样的破坏模式基本无影响.

土性参数随机场的模拟和随机场的离散

对土性分布参数一维、二维随机场模型和局部平均随机场单元离散随机场的技术进行了较深入的研究 ,提出了计算和组集自协方差矩阵的方法。

兴山县龙王嘴边坡稳定性分析与加固设计

龙王嘴边坡系坡高达70 m、坡角达70 °的高陡岩质边坡。分析了宜-秭公路石峡段龙王嘴高边坡变形的地质条件,在定量评价龙王嘴高边坡稳定性的基础上,进行了该高边坡的施工图加固设计。根据其特点将350 m长的坡段分为A,B,C三个区,分别采取预应力锚索与锚杆加固、挂网喷射混凝土支护和喷射混凝土支护等措施,实践证明,工程治理效果良好。

加利福尼亚州调水工程对生态环境的负面影响

大型跨流域调水工程由于改变了原有区域水资源的时空分布特征,必然会对当地的生态环境产生不利的影响。通过对加利福尼亚州主要调水工程的设计和运行状况进行调研,对生态环境的不利影响进行分析总结,以期为我国南水北调工程的设计施工及运行调度提供一定的借鉴。

学术期刊在学术评价中的信息识别功能研究

对学术期刊分级的实质在于赋予其信息识别功能,有助于在学术评价时降低识别研究人员能力时信息不对称的不利影响。高能力研究人员在同一级期刊发表论文的成本低于低能力研究人员,得到的净收益高于后者,后者就不愿意在高级别期刊发表论文。通过将学术期刊分级在一定程度上有助于区分高能力研究人员与低能力研究人员。