加载路径对重塑黄土一维蠕变特性的影响

黄土因具有蠕变特性,在荷载σ＇v不变的情况下,蠕变时间t的增长也能引起土体孔隙比的减小,假设蠕变时间的增长也为一种加载,为探求重塑黄土变形量的σ＇v-t加载次序相关性,进行了4种加载路径的试验,试验结果表明：重塑黄土变形量的σ＇v-t加载次序相关性显著,虽然各试样的最终荷载相同,加载过程中的蠕变时间也相同,但是,在一级加载过程中,先蠕变的试样比先施加荷载的试样变形量小,在分级加载过程中,按照＂荷载—蠕变—荷载＂施加次序的试样比＂荷载—荷载—蠕变＂施加次序的试样变形量小,此结论可为工期较长的高填方工程的施工计划安排提供一定参考。姚仰平等提出的一维蠕变公式能较好反映重塑黄土变形量的蠕变时间和荷载的加载次序相关性,公式所需5个参数均能简单获得。

UH模型切线刚度矩阵对称化及其应用

分析了目前常用的几种土的本构模型三维化方法以及变换应力方法的优势.详细分析了用变换应力三维化本构模型非关联流动的本质,针对因采用非关联流动法则而带来的本构模型切线刚度矩阵的非对称性,建立了本构模型切线刚度矩阵的对称化方法.将此方法应用于UH模型并进行了有限元分析,进行了三轴伸长试验有限元分析.通过以上分析比较发现,切线刚度矩阵对称化方法能够明显改善有限元分析的收敛性,缩短分析时间,有着非常好的应用前景.

基于SMP的岩土各向异性强度准则

基于SMP准则,假定材料的摩擦角随沉积面和SMP的夹角而变化,通过主应力空间和物理空间的变换,将SMP的法向量变换到物理空间,以沉积面和SMP的最小夹角α为参数提出了一个各向异性强度峰值Mα。从而得到一个各向异性强度准则,适用于横观各向同性岩土材料,通过试验条件下的数据验证表明,该各向异性强度准则能够较好地描述各向异性土的强度变化规律。

考虑应力路径影响下砂土的三维本构模型

应力路径是影响土的应力-应变关系的一个重要因素。通过对一组砂土(日本Toyoura砂)三轴试验结果的详细分析,揭示了应力路径对剪应变及体积应变的影响规律,进而建立了能反映应力路径影响的应力-应变增量本构模型,提出的统一硬化参数反映了其剪胀特性,引入的变换应力能反映三维应力-应变特性。

土剪胀性的应力路径相关规律及其模拟

建立能够反映土的变形和强度特性应力路径依存性的本构模型,首先需要解决土剪胀规律的应力路径依存性问题.对黏土和砂土剪胀性的应力路径依存性做了系统的分析和比较,模型预测与试验结果的比较表明:剑桥模型和统一硬化模型在描述土的这一特性方面都有一定缺陷;采用部分塑性体应变与塑性剪应变耦合的思路建立的渐近状态模型能够较好地反映土剪胀性的应力路径依存性.

基于SMP准则的土的平面应变强度公式

基于ＳＭＰ准则和佐武的平面应变条件，推导了摩擦材料的平面应变强度公式。通过引入粘结应力σ０，推导出适应于ｃ－φ材料的平面应变强度公式。各种试验结果证明了所提强度公式是合理的。

寒区路基土锅盖效应气态水迁移试验研究

锅盖效应是指土中的水汽迁移被覆盖层所阻挡,水汽在冷凝或凝华作用下在覆盖层下聚集的现象.为了研究寒区路基土的锅盖效应气态水迁移规律并分析其作用机理,利用自行研制的锅盖效应试验设备,采用取自北京大兴国际机场的粉质黏土试样进行了一系列试验,研究了温差、初始含水率和试验时间对于锅盖效应的影响.试验结果表明:土样上下边界存在温差时,水汽会向低温区迁移,使土样上部含水率增加,温差越大,土样上部水分增加量越大,且水汽越容易补充进土样;土样顶部为正温时,含水率只在覆盖层下出现最大值,土样顶部为负温时,含水率不仅在覆盖层下出现最大值,而且在冻结锋面处也会出现峰值;初始含水率较低时,土体中的水分迁移以气态水迁移为主,较高时以液态水迁移为主,初始含水率适中时,以混合态水迁移为主,气态水迁移时,试样能够从水源吸收水汽使土样总水量增加;进行了试验时间为30 d的冻结条件下的气态水迁移试验,发现试验过程中水汽不断补充进土样,土样上部水量和总水量均持续增加,试验结束后覆盖层下产生了凝华冰层,含水率接近饱和.试验结果说明锅盖效应可以造成寒区实际路基土的含水率大幅提高,使之存在工程病害隐患.

北京新机场“锅盖效应”一维现场试验

地表覆盖层使土体表面蒸发效应受阻,引起水分在不透气的覆盖层下集聚,导致覆盖层下土体含水率升高的现象被称为'锅盖效应'。'锅盖效应'能够导致覆盖层下含水率升高,进而引起一系列的工程病害。目前对'锅盖效应'的研究手段主要是案例分析、室内试验和数值模拟,现场试验几乎未见报道。文章介绍在北京新机场试验基地进行的'锅盖效应'一维现场试验。试验采集了从2016年12月至2017年4月各个测点每日的体积含水率和温度数据。试验数据表明,无隔断条件下的试验土体中出现'锅盖效应',验证'锅盖效应'是由土体中的水汽迁移所导致;对比有隔断和无隔断试验土体体积含水率的变化,认为隔断层能够有效的抑制'锅盖效应'。

夯扩桩桩端承载力特性研究

对夯扩桩扩大头的形成机理和形状进行了分析与探讨 ,提出了夯扩变形影响半径、桩端承载力计算的经验公式。理论分析结果与室内模型试验结果吻合较好 ,为夯扩桩的设计计算提供了依据。

高填方机场工后沉降监测及数据分析

通过对河北省承德高填方机场工后沉降进行监测,对填筑体高度与工后沉降之间的变化规律进行分析,对工程中常用的沉降预测方法进行比较,探讨了高填方蠕变实用算法在工后沉降预测中的应用,并以该方法为基础,提出了沉降稳定速率和稳定时间的预测方法。结果表明:高填方工程中填筑体高度与工后沉降呈线性增长关系,是影响工后沉降量大小的重要因素,高填方蠕变实用算法可较好地预测工后沉降,该方法可预测工后沉降稳定速率和稳定时间,为何时进行道面铺设提供参考。

考虑颗粒破碎的砂土临界状态特性描述

近年来,随着土石坝和高填方等工程的兴建,粒状土得到了广泛的应用。粒状土在高应力作用下会发生颗粒破碎的现象相当严重,因此粒状土的颗粒破碎问题不容忽视。为了更合理地描述颗粒破碎对粒状土中砂土力学特性的影响,首先分析砂土试验结果,得出了砂土颗粒分别在平均正应力和剪应力作用下的破碎特性。其次,基于UH(unified haedening,统一硬化)模型,引入可以表示砂土压缩破碎和剪切破碎的相关参数,建立了可以考虑颗粒破碎的砂土本构模型。该模型不仅能够反映砂土的剪胀、剪缩、应变硬化和软化等特性,而且可以反映在平均正应力的作用下,不同的压缩曲线最终会归一的特点,同时还能够反映剪应力作用下砂土临界状态线下移的现象。最后,使用模型预测了Lade的常规三轴试验,模型预测结果与试验结果符合良好,说明该模型能够合理地描述砂土的力学特性。

岩土材料应力路径无关硬化参量的构成方法

在分析砂土试验结果的基础上,揭示了基本硬化内参量(塑性体积应变、塑性剪应变)变化的应力路径相关性,提出了应力路径无关硬化参量的一般表达式。并指出了塑性功硬化参量及其提出的黏土和砂土统一硬化参量均是所提一般表达式框架下的特例。还将该统一硬化参量直接和修正剑桥模型结合,并与试验结果对比,表现出描述剪胀特性的简单性和有效性。

土的三维渐近状态准则

天然地基中土是在某种约束下而受力变形的,试验结果表明,土在等应变增量比的路径约束下,无论应力路径的起点如何最终都会逼近于应力比为一常数的稳定状态,称为渐近状态。简要分析了渐近状态下土的剪胀规律,应变增量比作为反映剪胀性的一个参数,可以用来描述渐近状态应力比,结合广义非线性强度准则,把土渐近状态应力比的计算推广到三维,提出了土的三维渐近状态准则,并详细分析了该准则中各参数对渐近状态应力比的影响程度,最后通过试验验证了准则的有效性。

考虑渐近状态特性的超固结土本构模型

基于超固结土的UH模型,结合渐近状态概念,将适用于饱和砂土的渐近状态本构模型推广为考虑渐近状态特性的超固结土本构模型,用于描述土的超固结性和渐近状态特性。通过采用变换应力方法实现了模型的三维化。新提出的本构模型简单、参数较少,与剑桥模型相比,仅增加了一个材料参数,即伏斯列夫面斜率。该模型能够合理反映超固结土的硬化、软化、临界状态、剪缩、剪胀、应力路径依赖性、渐近状态等特性。

微透析校正的相关问题和方法

微透析技术是研究生物动态变化的一种新型的活体生物采样技术,近年来由于实验方法的不断改进,微透析技术已广泛应用于在体的定量研究。在进行生物细胞外液的定量研究中,微透析探针的校正是十分必要的。本文从微透析的回收率、影响因素及校正方法等方面简要介绍了微透析校正的相关问题。

黄土蠕变的试验研究

对原状黄土进行了侧限条件下单向压缩的长期（蠕变）试验及分析，研究表明，蠕变量在总压缩变形量中占有非常可观的比例，值得在工程实际中考虑。

统一硬化超固结土模型试验验证

统一硬化超固结土模型(UH模型)能够反映超固结土的硬化、软化、临界状态、剪缩和剪胀等应力-应变特性以及应力路径对它的影响。通过对北京奥林匹克森林公园的原状土在相同的前期固结压力条件下做不同超固结度等围压三轴固结排水试验以及对模型的预测结果与试验数据的比较,说明了统一硬化超固结土模型的合理性。

适用于冻土的广义非线性强度准则

冻土与融土的主要区别是冰,温度变化影响着孔隙冰含量,进而影响着冻土的物理力学性质.广义非线性强度准则用一个表达式描述了材料在π平面及子午面上的非线性强度特性,其在主应力空间的π平面上的破坏函数为介于SMP准则和Mises准则之间的光滑曲线,子午面上的破坏函数为幂函数曲线.在该准则的框架下,通过国内学者已取得的冻土材料的三轴试验结果,研究冻土子午面上各参数随温度变化的规律,并验证该强度准则对于冻土材料的适用性.

经络循行生化研究近况

经脉线上的化学物质与经络活动密切相关。近年来众多学者试图从生化的角度来阐释各种经络现象。本文从离子、氧分压、神经递质、氨基酸及微量元素四个方面总结了近30年来经脉循经的生化研究近况,以期对此领域的研究有一个全面的认识。

考虑膨胀效应的UH模型及其有限元实现

超固结非饱和土统一硬化(UH)模型在分析超固结非饱和土问题中有广泛的适用性,其不仅可以使超固结状态下的湿化模拟更为合理,也能够反映超固结非饱和土的硬化、软化等特性。在超固结非饱和土本构模型的基础上,考虑土体团粒的吸水膨胀作用,提出了考虑膨胀效应的UH模型。该模型只比超固结非饱和土UH模型增加了一个参数,不仅能够描述普通加载路径下超固结膨润土的应力应变特性,还能反映其在湿化路径下的膨胀效应。基于有限元软件的二次开发平台,进行了考虑膨润土膨胀效应UH模型的有限元实现,并通过对三轴试验和膨胀力试验的数值模拟,验证了模型子程序的合理性。