单双向循环荷载作用下砂砾料动模量和阻尼比试验研究

通过大型振动三轴试验,研究了单双向循环荷载作用下砂砾料动弹性模量和阻尼比的变化规律,分析围压和径向循环动应力对砂砾料动力参数的影响。研究结果表明:在双向振动三轴试验中,砂砾料的轴向动应变受径向动应力的影响较小,动应变主要与施加的轴向动应力大小有关;单双向振动下砂砾料的动弹性模量均随着动应变的增大而逐渐降低,双向振动时砂砾料动弹性模量随动应变的衰减速率基本不变,在相同动应变下双向振动的动模量均低于单向振动;砂砾料在双向振动时的阻尼比大于单向振动,双向振动时消耗的动应变能更大。通过对两种试验条件下的最大动弹性模量、动模量比进行分析,建立了表述单双向试验条件下最大动弹性模量的换算关系式和双向振动试验中动模量比和动应变的修正模型。

CatBoost算法结合Optuna框架预测砂土液化

为了解决利用机器学习算法建立的部分砂土液化预测模型仅在特定地区实现高精确预测而泛化能力减弱的问题,从而扩大砂土液化预测模型适用范围,准确预测砂土液化,以更好地防治地震灾害,基于类别型特征提升算法CatBoost并结合自动超参数优化框架Optuna进行调参训练,建立CatBoost-Optuna砂土液化预测模型;将标准贯入试验的地震液化数据集划分为训练集和测试集,利用5个评估指标评估所建立模型的预测结果,与测试集中多层感知机和支持向量机砂土液化预测模型的评估结果相比较,并以地震液化案例数据作为验证集,对比不同预测模型的预测效果。结果表明:与多层感知机和支持向量机砂土液化预测模型相比,所建立的模型在测试集中评估指标较大,有更好的预测效果;在验证集中,所建立模型的评估指标只有精准率略微减小,其他评估指标都保持稳定,而对比模型的评估指标只有召回率保持稳定,其他评估指标都有所减小,只有所建立模型的预测效果与在测试集中的预测效果保持一致,进一步证明所建立模型的泛化能力较强。

基于MICP在活性炭纤维作用下对砂土加固的试验研究

为了探究微生物诱导方解石沉淀这种方法来更高效地提高砂土强度,在土中掺入活性炭纤维(ACFF)。本文探究了不同的尿素与氯化钙的配合比、ACFF掺量、养护龄期对砂土加固的影响。试验结果表明:尿素与钙离子的最佳配合比为1:3。在相同试验条件下,砂土的强度随着ACFF掺量的增大和增强。试验的最佳养护龄期为14天,14天之后,反应产出的碳酸钙沉淀就已达到最大值。

碱渣石膏混合EPS颗粒轻质土的强度特性试验研究

主要研究针对浙江省绍兴上虞地区钱塘江南岸冲海积平原区内含细砂的粉质土,通过碱渣石膏改良水泥固化剂拌和及EPS泡沫塑料颗粒轻量化以探究其抗压强度、劈裂强度、回弹模量和CBR等力学特性,明确了改良固化剂的最优配比、EPS泡沫颗粒掺量及养护龄期对改良固化土改良效果的影响。结果表明,随着EPS颗粒掺量的增加,使得EPS颗粒轻质土的无侧限抗压强度、劈裂强度、弹性模量和CBR均出现不同程度的降低。碱渣石膏混合EPS颗粒轻质水泥土的无侧限抗压强度随固化剂掺量和龄期的增加而提升。在高EPS掺量下,碱渣石膏混合EPS颗粒轻质水泥土比水泥轻质土具有更高的劈裂强度。当EPS颗粒掺量为60%,固化剂掺量为CSG14.4时,改良轻质土的28 d无侧限抗压强度>0.98 MPa,回弹模量>1000 MPa,CBR值>20%,可运用于工程实际。

新海港区锚地工程航道通航影响水文条件分析

以新海港区锚地工程通航环境为基础,结合锚地工程气象水文条件,分别对锚地工程的水流、波浪和岸滩演变的特征与变化规律进行了分析和研究,可为后期通航条件影响提供技术支撑。

基于地基承载力分析的轮式载具通过性研究

为研究沿海特定环境下轮式载具的通过性问题,对载荷作用下砂土地基承载进行力学特性研究,采用静态轮载试验进行砂土地基结构可靠性分析和受力机理分析,为车辆通过过程中路面的结构力学作用机制分析提供相关研究依据,同时对轮式载具的设计选材和制造思路具有一定参考价值。

冲击载荷下饱和砂土渗流和破坏的实验研究

对饱和破土在冲击载荷下发现的变形和流动效应进行了落锤模拟实验研究，发现砂土骨架出现纵向排水通道和横向断裂等现象，对可能影响这些现象的主要因素进行了对比的实验，对上述实验现象进行了初步的解释．

红层地区高速铁路路基填筑型式研究

高速铁路路基要求具有整体性强、稳定性好、沉降性小等特点,高速铁路设计规范对路基填料类别要求较高。红层地区修建高速铁路合格填料较缺乏,红层用于填筑路基后,经常出现沉陷、开裂、边坡垮塌与剥蚀,表层松散、承载力不足等病害,严重影响高速铁路安全运营期。依托对红层地区某高速铁路路基填筑的研究,提出了红层地区修建高速铁路路基填筑结合结构类型等多种组合型式,并对优缺点进行了分析,该研究为在合格填料匮乏地区修建高速铁路路基结构设计提供了借鉴意义。

基于RF-SSA-SVM的砂土地震液化判别

为提升支持向量机(support vector machine,SVM)机器学习方法在砂土地震液化判别模型的适用性和准确性,选取了12个包括土性参数和地震参数在内的620组数据,使用引入佳点集法的樽海鞘算法(Salp Swarm Algorithm,SSA)对SVM的惩罚参数C和核参数g进行优化,优化过程中为了提升模型的鲁棒性,使用5折交叉验证,由此构建了基于SSA-SVM的砂土液化判别模型,随后又运用随机森林(random forest,RF)的因素重要性评分,选取了重要性排名前8的指标继续对SSA-SVM模型进行训练和优化,建立起RF-SSA-SVM的液化判别模型。将两种预测模型的结果与Seed“简化法”结果进行对比,验证了本文所提出的液化判别模型精度较高、泛化能力较强,为实际应用提供了新的思路。

关于砂土液化判别的若干意见

简要回顾了我国抗震规范中液化判别方法的发展历史，并对我国若干规范中的液化初步判别的条文进行了比较，提出了修改意见；对我国有代表性的几种液化判别方法及基于Ｓｅｅｄ简化方法修正的美国ＮＣＥＥＲ法进行了评述和综合对比，指出了我国现行若干现范中有关液化判别规定方面的错误；此外，还将ＧＢ５００１１—２００１《建筑抗震设计规范》液化判别公式转换为类似于 ＮＣＥＥＲ法的表达式．拓宽了该规范方法的应用范围。最后，结合某长江大桥工程的地基液化判别工作，探讨了深层土液化判别的可能性，结果表明，本文建议的方法是可行的。

液化及液化后砂土的流动特性分析

将液化后土体视为流体是一种较新的地震液化研究思路。根据液化后砂土变形试验结果,从流体力学的观点,分析了液化及液化后砂土的流动特性,包括应力-应变率关系和表观粘度的变化,试验中考虑了相对密度、固结压力和液化度三个参数的影响。分析表明,在一定条件下液化砂土的表观粘度随应变率的增大而减小,是一种“剪切稀化非牛顿流体”,且在“剪切稀化”状态下可发生较大的应变。随着液化后孔压的降低,砂土的表观粘度随应变的增大而增大,随孔压比的减小而增大。

粉砂地层基坑注浆加固效果数值模拟研究

以某粉砂地层深基坑为研究对象,采用FLAC3D计算并分析了基坑底采用注浆加固的效果,并将模拟结果与实测结果进行对比分析,结果表明:(1)基坑在开挖过程中,坑内地下水位线迅速降低,而坑外保持不变,证明施工过程中所采用的地连墙止水效果良好,可以阻止坑外地下水向坑内渗流;(2)基坑开挖过程中,坑外地表最大沉降点在距坑壁10m左右范围内,开挖的影响范围为1倍开挖深度。此外,采用注浆加固可以显著的减小坑外地表沉降变形;(3)地连墙的水平位移表现出中间大,两端小的抛物线形态,且地连墙位移随开挖深度增大而增大,最大位移出现在12 m位置。注浆加固后地连墙的水平位移大大减小,当加固土体弹性模量分别为50 MPa、100 MPa和200 MPa时,地连墙最大水平位移为27 mm、24 mm和22 mm。最大水平位移减小了55%~65%。

地震时饱和砂土地基中管线上浮机理及抗震措施试验研究

采用模型试验技术 ,证实了地震中由于地基的液化使管线上方的填土抗剪强度降低 ,浅埋在饱和砂土下的管线“上浮”到地表 ,最终导致管线破坏 ;通过类比试验的方法 ,着重研究了地震时砂土地基的加速度反应、振动孔隙水压力的产生消散过程、管线的上浮机理、多种排水 (或加固 )措施的抗震效果 ,为进一步的深入研究。

饱和砂土循环动应力应变特性的弹塑性模拟研究

本文以各向异性运动硬化模量场理论为基础，针对饱和砂土在周期荷载作用下的主要特性，探讨了描述这些特性的本构模型；用福建砂的振动扭剪试验确定模型参数，并对模型进行了验证。此外，还就基岩在地震作用下实际水平自由场地的动力稳定性进行了计算，结果表明，本文模型可用于实际工程。

饱和砂土地基中吸力式桶形基础水平承载力研究

吸力式桶形基础不仅承受着上部结构及自身所引起的竖向荷载,还受到波浪、海流、海风等引起的水平荷载作用,在高纬度海域冬季还可能受到海冰的长时间挤压作用。利用三维有限元模型,研究饱和排水砂土条件下吸力式桶形基础的水平极限承载力和失稳模式,分析缓慢施加水平荷载时吸力式桶形基础失稳破坏机制,探讨不同长径比的桶形基础承载性能,研究桶体内外壁土压力分布情况和转动轴位置,并根据极限平衡解法,推导出饱和砂土地基桶形基础水平极限承载力计算公式。研究结果可为砂土地基条件下的吸力式桶形基础的设计提供参考。

加筋风砂土抗拔试验研究(II)——抗拔载荷能力计算分析

通过对典型沙地土样的分析试验和室内模型试验,对未加筋风砂土和土工格栅的15种不同加筋条件下风砂土地基扩展基础的上拔承载性能进行了试验研究。根据试验结果,确定了加筋风砂土地基扩展基础承受上拔荷载的计算模式和理论计算公式。研究了分别由风砂土和土工格栅引起的上拔承载能力,按计算值和实测值分项进行了对比分析,提出了有效的土工格栅加筋形式,即平铺一层和二层土工格栅。提出了进一步需要研究的“锚固长度”问题。

土壤液化势的剪切波速判别法

一、前言剪切波速V_s在我国地震工程和岩土工程中的应用日益普遍,如判别砂性土的液化势等,但这种方法在国际上尚未得到统一的认识。某些学者认为,不可直接用V_s预测砂土的液化势,而只能用间接的方法进行.其根据是,在试验室内得不到单一的地震应力比与剪切波速的关系,这种关系与砂土的类型有关。笔者对这些试验结果曾进行了仔细研究,指出这些试验存在的问题和得不到合理结果的原因,同时提出了合理的试验方法,得到了地震应力比与V_s之间的单一定量关系,从而验证了用V_s预测砂性土液化势的物理基础.

冲击载荷下饱和砂土砂面沉降的实验研究

在落锤式冲击荷载下，通过对饱和砂土砂面沉降量的测量，得到液化前和液化后又重新固结的饱和砂土相对密度的变化规律，以及相对密度增量与初始相对密度的关系。对不同落高下砂面沉降量的测量，得到冲击强度与沉降量的关系。这些结果可指导爆炸法密实砂土地基工程。

复杂应力路径下堆石体本构模型比较验证

目前对堆石体应力-应变关系特性的研究主要建立在常规三轴试验的基础上,对复杂应力路径上堆石体本构模型的验证工作尚不充分。利用糯扎渡高心墙堆石坝主堆石料复杂应力路径大型三轴试验成果,对国内常用的堆石体本构模型——邓肯-张EB模型、清华非线性解耦KG模型和沈珠江双屈服面模型进行了比较和验证。结果表明,邓肯-张EB模型通常会夸大堆石体的体积压缩变形,其加卸载准则无法正确判别一些复杂应力路径的加卸载状况,清华KG模型和沈珠江双屈服面模型对堆石体复杂应力路径的适应性相对较好。

砂土液化流动变形的简化方法

已有的液化砂土流动特性试验结果表明,砂土在液化流动状态下是剪切稀化非牛顿流体,可以用幂函数表示其剪应力-剪应变率的关系,从而建立了砂土液化流动的本构方程。基于FLAC3D程序的二次开发平台,将液化流动本构方程开发到FLAC3D中,建立了液化流动变形的简化分析方法。通过倾斜场地的液化流动变形分析,发现倾斜场地的液化变形曲线可以用正弦函数曲线描述,这与Towhata的理论分析成果一致,验证了本方法的合理性。分析了液化层坡度、稠度系数、流动指数以及弹性参数等变量对液化变形的影响。计算结果表明,液化变形随液化层坡度的增大而逐渐增大,液化砂土的稠度系数和流动指数对液化流动变形有重要的影响,而弹性参数对变形基本无影响,因此,在实际工程分析中,需要对流动模型参数进行深入研究。