广州软土的压缩特性与修正剑桥模型参数λ和κ

修正剑桥模型是基于临界状态土力学理论建立的土弹塑性本构模型,在世界上得到广泛应用。为获得修正剑桥模型参数λ和κ,需要对土进行等向压缩试验。然而,实际工程的土工试验报告通常仅提供一维压缩试验得到的压缩指数Cc和回弹指数Cs,并不进行等向压缩试验。对广州原状软土进行了一维压缩试验和等向压缩试验,试验结果表明,单向压缩试验与等向压缩试验下广州软土的压缩指数近乎相同,而等向压缩试验下广州软土的回弹指数为单向压缩试验下回弹指数的1.49~1.87倍;Cc与其修正剑桥模型参数λ比值为1.88~2.38,Cs与其修正剑桥模型参数κ比值为1.2~1.54。试验成果可为广州地区的工程设计、软土本构模型的建立提供参考数据。

冷-热循环下能量桩热-力学特性的数值模拟

能量桩与地基土的热交换取决于建筑物的年能源需求,故能量桩每年受到冷-热循环作用。采用多场耦合有限元数值模拟方法,研究在力学荷载和随时间按正弦函数变化的温度荷载共同作用下悬浮能量桩的热-力学特性。结果表明,随着能量桩冷-热周期性的循环,温度荷载引起的桩身附加轴向应力、桩头附加竖向位移和桩侧附加剪应力也随时间周期性变化,且相位与温度荷载曲线的相位相同。桩升温最大时桩身轴向压应力达到最大值,桩降温最大时桩头沉降达到最大值。地基土的温度改变量随时间周期性地变化,其幅值在桩的中部深度附近最大,在桩二端深度附近较小。地基土温度的变化滞后于温度荷载。离桩越远,地基土的温度达到其最大值的时间越滞后。

悬浮能量桩热-力学基本特性的数值模拟

采用多场耦合有限元数值分析方法,研究砂土地基中悬浮能量桩的热-力学特性。结果表明,桩的升温引起附加轴向压应力、上部桩身负摩阻力和桩头隆起。桩的降温引起附加轴向拉应力、上部桩身正摩阻力和桩头沉降。对于给定的温度荷载,能量桩的热-力学响应主要取决于桩头力学荷载的数值,温度荷载引起的桩身附加轴向应力随力学荷载数值的增加而增大,力学荷载超过某一临界值之后保持不变。地基土的温度变化在径向很快衰减,影响范围约为20倍的桩径。能量桩的热-力学特性受桩头约束条件的影响很大。桩头约束越强,温度荷载引起桩身轴向应力数值越大。

双面弹性地基梁隧道纵向变形的有限元模拟

基于双面弹性地基梁模型,并借助有限元软件,分析了堆载条件下地铁隧道的纵向变形规律,考察了不同埋深、不同堆载位置对深埋隧道纵向变形的影响,结果表明,基于双面弹性地基梁模型的有限元方法分析隧道纵向变形具有可行性,埋深和堆载距离的增大都使得其对隧道纵向变形的影响逐渐减弱。