桩撑式支护基坑通用弹性地基梁分析法

弹性地基梁法常用于模拟分析桩撑(锚)式支护基坑在开挖、设撑等施工工况中变形和受力的变化。目前利用该方法对某工况基坑分析时,首先要将整个支护桩在支撑处划分为若干个桩段,然后利用相邻桩段交界处的位移连续条件和受力平衡条件,推导出相应的待定参数方程,之后再利用求出的待定参数分析支护体系(基坑)的变形和受力。由于不同施工工况对应的支撑数和桩段数不同,因此该方法必须根据不同工况重新推导各自的参数方程,从而导致计算过程繁杂,难以形成通用计算公式和方法,也不易编程等问题。通过将支撑与桩段归纳为3种基本连接形式(即支撑分别相连于桩顶、相邻两桩段之间和坑底),本文建立了相邻两个桩段间待定参数的递推公式,进而推导出了适用于内支撑和锚索支撑形式、任意支撑道数、开挖或设撑工况的通用待定参数方程。该方程仅含4个参数,远少于现有方法且易于求解。文中算例结果验证了本文方法的合理性和可行性。

确定无粘性土静止土压力系数的一个理论公式

在满足一般力学原理和临界状态土力学理论的基础上 ,本文将亚塑性理论与临界状态土力学相结合 ,推出了一个计算无粘性土静止土压力系数的理论公式 .该公式形式简单 ,仅与土的有效内摩擦角有关 ,其计算结果与常见的多个经验公式的计算结果只有微小的差别 .文中讨论结果表明 。

平面应变条件下无粘性土的破坏准则

基于空间滑动面理论，本文提出了一种平面应变条件下无粘性土的破坏准则。该准则将平面应变和三轴条件下土的有效内摩擦角联系起来，只需通过三轴试验就可以确定平面应变条件下土的有效内摩擦角和破坏准则。此外，本文还证明，平面应变条件下无粘性土的破坏条件，就是三维应力条件下等效内摩擦角达到极大值的条件。试验结果验证了该准则的正确性。

平面应变条件下主应力轴旋转产生的应变

以平面应变条件下的无粘性土为例 ,提出了一个确定主应力轴旋转条件下主应变增量与主应力方向之间非共轴角的简单方法 ,推导出了主应力轴旋转产生的应变增量的计算公式 ,通过试验验证了方法和公式的适应性。

用应力矢量本构模型确定无粘性土的静止土压力系数

利用将应力矢量的作用效应分解为球应力作用效应和应力比矢量作用效应叠加而建立的应力矢量本构模型 ,推出了无粘性土静止土压力系数的三个计算公式。

无粘性土的应力矢量本构模型(Ⅰ)——理论

在充分考虑应力的矢量特性基础上 ,通过将应力矢量的作用效应分解为球应力作用效应与应力比矢量 (偏应力矢量与球应力之比 )作用效应的叠加 ,建立了一个全新的、适用于无粘性土在平面应变和三维条件下的非线性本构模型· 该模型可以同时考虑应力的数量和方向变化对变形的影响 ,既适用于单调静荷作用 。

确定平面应变条件下无粘性土中主应力的一个经验公式

基于试验结果，提出了一个确定平面应变条件下无粘性 土中主应力σ2的经验公式。利用该式可以简便地确定出荷载作用过程中中主应力的 变化，算例及试验结果表明具有重要的实用意义。

土坡抗震稳定性分析的有限元-滑动面法

提出了一种土坡抗震稳定性分析的新方法 ,即将有限元法和传统的滑动面法相结合 .首先根据有限元法通过求解动力方程 ,计算出某一时刻土坡内的有效应力 ,然后根据有效应力计算该时刻的最危险滑动面及对应的安全系数 .该方法不仅能够考虑土的应力应变性质 ,而且能够在任意时刻确定最危险滑动面的位置及安全系数 .

平面应变条件下土的非共轴变形特性

从理论上探讨了平面应变条件下土产生非共轴变形特性的原因;结合试验结果分析了土的起始各向异性和应力状态变化对土的非共轴变形特性的影响.结果表明,应力方向的变化(即主应力轴旋转)是引起非共轴性的主要原因.

具有刚性下卧层的平面弹性地基的位移计算

通过Ｆｏｕｒｉｅｒ变换求解位移方程， 推出了具有刚性下卧层的平面弹性地基的位移计算公式， 并给出了常见荷载作用下地表沉降的计算公式， 以便于工程实际应用。

修正空间滑动面本构模型

基于对空间滑动面本构模型的仔细分析发现,由于该模型假定空间滑动面上的应力比(剪应力与法向应力之比)与应变比(法向应变与剪应变之比)之间为直线关系,因而导致不适应于低应力水平和不能考虑土逐渐趋于破坏的特性。通过假定空间滑动面上的应力比与剪应变之间符合双曲线关系予以修正。与三轴条件下砂土和黏性土的试验结果比较表明,修正后的模型不仅适应于整个应力及应变的可能变化范围、反映土随荷载增加逐渐趋于破坏的特性,而且计算精度在总体上还略高于原模型。修正模型中的参数均可由常规三轴排水试验确定。

饱和砂土液化判别准则的探讨

首先对目前常见的饱和砂土液化判别准则的适用性进行了讨论。结果表明 ,由于实际的饱和砂土与室内试样在受力条件和变形约束条件上均存在着相当大的差异 ,因此 ,这些准则一般不能直接用于土体的液化分析。根据液化的定义 。

无粘性土的应力矢量本构模型(Ⅱ)——应用

将史宏彦等提出的无粘性土的应力矢量本构模型应用于分析多种复杂应力路径下材料的变形问题· 结果表明 ,此模型不仅能够很好地反映无粘性土的应力应变非线形、硬化性、剪缩剪胀性、与应力路径的相关性、主应力与主应变增量方向之间的非共轴性以及球偏应力与变形的耦合性等主要变形特性 ,而且也能够同时考虑主应力轴的旋转和中主应力对土的变形及强度的影响· 模型预测结果与试验结果之间的良好吻合表明了该模型的广泛适用性·

秦岭发电厂灰场加高工程抗液化稳定性分析

本文对秦岭发电厂２号灰场加高工程，在无排水设施及采用盲沟排水两种情况下抗液化稳定性，进行了分析。结果表明：在无排水设施条件下，加高坝及库内产生了较大范围的液化区及较高的孔压，因而灰坝将产生深层滑动而失稳；采用盲沟排水设施时，加高坝内无液化区产生，且孔压很小，加高灰坝的整体抗液化能力较高。因此，现有设计中采用盲沟排水设施是相当有效的。

饱和砂层不同的边界排水条件对填土压重法抗液化能力的影响

本文在水平饱和砂层表面有压重作用、四种层面排水条件下，推出了竖向一维排水时考虑孔压扩散消散的超静孔隙水压力计算公式，并据此分析了饱和砂层不同的边界排水条件对填土压重法抗液化能力的影响。

用有限单元法分析土坡静力稳定性的算法

提出了一种用有限单元法分析土坡静力稳定性的计算方法．该方法不仅适用于各 种类型的单元，而且也可作为独立的子程序与各种有限元分析法相结合，确定土坡最危险滑 动面的位置及相应的最小安全系数．文中给出了该方法的详细算法．

土的应力矢量型非线性本构模型

提出了一种新的、适用于正常固结土在静荷作用下的应力矢量型非线性本构模型。该模型不仅能够同时考虑应力的大小和方向变化对变形的作用效应 ,而且能够很好地描述土的非线性、硬化性、剪胀剪缩性、非共轴性以及变形与应力路径的相关性等多种主要变形特性。

应用叠加单元分析固结问题的有限元程序设计方法

为满足固结问题有限元分析中位移与孔压形函数不同阶次的需要,采用将两个几何形状和大小相同、结点数和布置方式及自由度数不同的单元叠加形成叠加单元.通过比较叠加单元与传统单元的异同点,给出了叠加单元有限元程序设计中关键问题的解决方法,对部分问题还给出了利用FORTRAN77编写的计算程序,并通过算例验证了方法的可行性.

桩基可靠性分析中抗力计算模式的不定性

本文对桩基可靠性分析中抗力计算模式的不定性进行了讨论．引入了随机变量──偏差系数──来考虑这种不定性，并提出了建立偏差系数数学模型的方法．

厦门典型地基土的地震反应分析与评价

为评价厦门地基抗震的稳定性,用有限元法对4个典型场地进行了地震反应分析,并用《建筑抗震设计规范》(GB50011–2001)推荐的方法和振动台模型试验结果作了综合评判。第1场地包含1层填土、2层砂土和1层软土,第2场地为厚10 m的填土,第3场地为厚26 m的软土,第4场地为厚15.5 m的饱和含泥中粗砂。各种土的本构关系都采用等效非线性模型,用提出的孔压模型计算砂土的动孔压变化,用模量软化法计算地基永久变形;模型参数主要来自研究成果。场地用八节点等参元剖分,采用单元集中质量矩阵和瑞利阻尼矩阵,用Wilson-θ法和波前法求解动力反应方程。共分析了20种工况:包括3种输入地震波(2种厦门天然波和松潘波)、3种地震加速度峰值(0.15,0.2和0.3 g)、4种静荷载强度(0,50,100,150 kPa),得到了各场地的变形场、孔压场、震陷量、隆起量和液化等级。研究结果表明:在强震作用下,填土地基的震陷量较小,对环岛路影响不大;深厚软粘土地基震陷量较大,从局部剪切破坏向整体剪切破坏发展;埋藏较浅的砂土会发生液化。研究成果对厦门市的地基抗震决策有重要参考价值。