粗粒土级配及颗粒破碎分形特性

验证颗粒质量-粒径分布分形模型用于表示粗粒土级配的适用性,研究粗粒土在不同缩尺粒径的情况下,采用不同缩尺方法缩尺后土体分形维数的变化规律;基于分形维数建立缩尺级配与原始级配之间的联系,分析不同母岩材料、级配和颗粒形状粗粒土三轴试验资料,推算粗粒土的相对破碎率,并探讨分形维数与相对破碎率的关系。研究结果表明:分形维数能定量描述粗粒土的原始级配和缩尺级配,不同缩尺方法得到的粒度分形曲线形态有较大差别,与原始级配的粒度分形曲线有不同程度的偏离,缩尺粒径越小偏离程度越大。在所研究的4种缩尺方法中,分形维数与缩尺粒径的对数呈较好的线性关系;围压越大,破碎分形维数和相对破碎率越大,试验前粗粒土的分形维数越大,剪切试验后相对颗粒破碎率越小。不同母岩、级配和颗粒形状的破碎分形维数与相对破碎率呈幂函数关系,通过分形维数和拟合参数可估算不同围压下的相对破碎率。

基于分形理论的粗粒土缩尺效应及强度性质研究

基于分形理论研究了同种材料不同缩尺方法和不同缩尺粒径对分形维数的影响,并通过常规三轴剪切试验建立了分形维数与抗剪强度指标的相互关系。结果表明,与原型级配的粒度分形曲线相比,不同缩尺法得到的粒度分形曲线形态有较大差异,缩尺级配的分形维数均小于原型级配的分形维数,分形维数在数值上能表征土的级配;不同缩尺法得到的峰值强度变化规律与分形维数变化规律一致,在高围压下分形维数越大,不同缩尺法之间的峰值强度差也越大;凝聚力c随着分形维数的减小而增大,而内摩擦角φ随着分形维数的增大而增大,两者近似一抛物线关系,并根据拟合表达式推导出了原型级配的φ值,具有一定的工程指导意义。

沉井施工降水时地下水的动态分析

以泰州长江大桥北锚碇(沉井)周边为研究区,根据地质资料、边界条件和各源汇项,采用网格法与概念模型联合建模的思想,用地下水模拟软件GMS对研究区地下水水流进行数值模拟,预测了北锚碇施工期的涌水量和地下水位的动态变化,计算结果与工程实际相吻合。

膨胀桩承载性状的有限元分析

本文利用有限元软件ANSYS分析了混凝土桩加入适量膨胀剂后对桩基承载能力的影响,得到了在承受垂直向荷载作用之下的桩身应力分布、沉降量的变化规律;通过与普通桩的对比分析,发现当桩身混凝土膨胀以后,其承载能力是提高的。

堤坝后深基坑降水的数值分析

在靠近堤坝处采用深基坑降水,由于降水的影响范围较大,将会对堤坝产生影响,使堤坝内部的水位发生变化,如果水位降幅过大则堤坝会发生过大的沉降,从而可能使堤坝发生危险。采用ADI-NA软件对某一江堤边的深基坑降水,在不同工况下进行数值分析,认为在堤坝后进行深基坑降水时,堤坝内水位降幅较大,需要采取诸如回灌、设置地下连续墙等措施来确保堤坝的安全。

水平荷载作用下PHC管桩的工作性状研究

通过预应力高强混凝土管桩(PHC管桩)水平荷载现场试验,分析了PHC管桩在水平荷载作用下的工作性状,提出了桩的合理的临界承载力。通过有限元软件ADNIA对现场试验进行了模拟,计算分析了桩身的变形、应力应变分布问题及裂缝分布问题,探讨了管桩直径、壁厚、桩侧土体模量等参数对桩的工作性状的影响;与现场实测结果进行对比分析,得到的模拟结果与实际情况基本上吻合。

膨胀桩承载性状的有限元分析

本文利用有限元软件ANSYS分析了混凝土桩加入适量膨胀剂后对桩基承载能力的影响,得到了在承受垂直向荷载作用之下的桩身应力分布、沉降量的变化规律。通过与普通桩的对比分析,发现当桩身混凝土膨胀以后,其承载能力上提高的。