基于简化模型的预应力锚杆复合土钉支护体系能量方程的建立

针对预应力锚杆复合土钉支护体系,讨论了极限平衡法及有限元法的局限性,提出运用能量方程评价体系稳定性的新思路。首先,基于合理假定将复合支护体系简化为作用于增强体的单一的预应力锚杆柔性支护,并建立简化力学模型;然后,根据虚功原理对土钉支护的加固机理进行分析,提出类黏聚力的概念;最后,推导出增强土体及预应力锚杆的能量方程。提出的方法对于推进预应力锚杆复合土钉支护体系的稳定性分析有着一定的借鉴意义。

高填方后处理复合路基荷载传递机理

目的 研究高填方后处理复合路基在施工和服役过程中的荷载传递机理和变形规律,为高填方后处理复合路基的优化设计提供理论依据.方法针对高填方路基后处理成孔注浆施工过程及路基使用特点,采用ABAQUS有限元软件,建立了高填方路基后处理复合地基的数值分析模型,模拟研究了高填方路基后处理复合地基中孔隙水压力、有效应力以及无砂混凝土小桩侧摩阻力、桩身轴向应力的分布特征及发展变化规律.结果高填方后处理复合路基不仅能够有效消散土体中的超空隙水压力,而且能将高填方路基荷载传递至深层土体,对控制路基使用过程中的沉降变形效果显著.结论高填方路基后处理技术可显著减小成孔施工过程中填方产生的超空隙水压力,并且竖向增强体与路基所形成的复合路基能够有效传递荷载,减小路基工后沉降变形.

分层介质中微型土压力盒匹配误差分析

在岩土工程领域,为了研究分层介质与微型土压力盒的相互作用对量测误差的影响,结合匹配误差理论,通过微型土压力盒的室内砂土标定试验,探讨了分层介质中微型土压力盒的埋设方法及微型土压力盒下部填砂厚度对标定曲线的影响.试验结果表明:对于单膜电阻式微型土压力盒应用于分层介质中土体应力监测时,使其受压面朝向平均粒径较小的均匀介质放置时,能够有效减小量测误差.对其进行室内标定时,随着下部填砂厚度的增加,匹配误差逐渐减小,当填砂厚度不小于压力盒直径的4倍时能够有效提高室内标定精度.

邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力计算

为了探讨刚性桩复合地基对邻近支挡结构土压力的影响,找出此复杂工况下支挡结构土压力的合理计算方法。基于刚性桩复合地基荷载传递机理,结合Mindlin解、Boussinesq解以及应力叠加原理,分析了考虑复合地基荷载传递效应的邻近支挡结构附加土压力简化弹性解法,确定了邻近刚性桩复合地基支挡结构土压力的计算方法,并将计算结果与模型试验结果进行了对比分析。结果表明,将复合地基对邻近支挡结构土压力的影响进行分部、分区域计算比较符合刚性桩复合地基的荷载传递机理,且用该方法计算的土压力和附加土压力与模型试验结果匹配性较好,并且较为安全。

浅析土力学研究中的唯物主义哲学思想

本文通过对土力学发展历程的梳理,概括总结了其发展过程中所蕴含的现象与本质、特殊与一般、理论联系实际、实事求是及创新等唯物主义的哲学思想,并解读了唯物主义的哲学思想在土力学相关领域科学研究中的应用方法。

考虑刚性桩复合地基影响的主动土压力强度计算方法研究

针对坑外邻近刚性桩复合地基条件下侧向土压力的计算,规范采用的是朗肯土压力作图法按天然地基计算,未能考虑桩体的荷载传递效应及附加应力随深度的变化。基于桩侧摩阻力分布假设,采用Mindlin解和Boussinesq解分别求得桩体与桩间土产生的竖向附加应力,并结合Mohr-Coulomb强度准则,依据极限平衡法推导出既有刚性桩复合地基条件下主动土压力强度计算公式,并将本文算法与规范算法和朗肯主动土压力进行对比分析。结果表明,本文计算土压力强度分布大于朗肯主动土压力而远小于规范计算值,并随深度呈非线性分布,桩体的荷载传递效应会对桩端附近土体产生附加土压力,0.5倍桩长范围内仅考虑桩间土的附加土压力。最后,通过室内模型试验结果与本文计算结果进行对比,证明了所提算法的合理性与有效性。

临近复合地基侧向土压力模型试验方案设计研究

为了研究刚性桩复合地基对邻近支护结构侧土压力的影响,在室内模型试验方案设计前,通过有限元软件建立了邻近天然地基与复合地基模型进行数值模拟研究,对不同地基形式下静止挡墙侧土压力分布规律进行预估。两组数值模拟结果对比表明:复合地基土压力分布规律不同于天然地基,当复合地基褥垫层下方桩间土应力与天然地基土应力相同时,天然地基对挡墙相同位置处的墙侧土压力的附加作用效果要明显大于复合地基,但在"载荷传递效应"作用下,复合地基对挡墙侧向土压力的影响随着加载量的增加,逐步向更深处土体传递;与天然地基相比,复合地基对挡墙侧向土压力的影响在浅部土层相对较弱,但在深部土层中较强,并且在桩端应力集中对挡墙底部侧向土压力影响尤为显著。

挡墙转动对既有刚性桩复合地基荷载分配影响研究

目的探究挡墙转动对邻近刚性桩复合地基荷载分配机制的影响.方法采用室内模型试验分析对比挡墙静止和转动模式下4桩复合地基的荷载分配机制.结果挡墙转动使墙后土体发生移动,进而使土体先发生沉降,上部荷载由此向桩顶转移.桩顶应力不断增大,桩间土应力不断减小,使得桩土应力比持续增大;桩顶应力和桩端应力在转动角度10-3rad以内变化较大,后期趋于稳定,总体趋势呈现二次抛物线形状;转动导致土体位移量由近而远减小,后桩应力增长率明显大于前桩,且后桩应力增长速率约为前桩应力增长速率的3倍.结论桩顶应力、桩端荷载承担比和桩土应力比随转动量的增加而逐渐增加,且后桩桩顶应力增加快于前桩;桩间土应力随转动量增加而减少,且靠近转动挡墙处桩间土应力下降最快.

局部超载作用下邻近支挡结构土压力分析

局部超载作用下的支挡结构土压力问题是制约高密度城区发展的常见问题之一。为了探讨局部超载对邻近支挡结构土压力的影响规律,以及现有计算理论的合理性与适用性,通过模型试验针对支挡结构不同位移模式下局部超载对其土压力的影响进行研究,分析支挡结构土压力分布、大小与位移模式的关系,并将试验结果与现有理论计算结果进行对比。研究表明:对于无黏性土,在邻近局部超载影响下,支挡结构的土压力分布形态及大小与各点位置处的位移量有关,随着位移量的增加呈指数函数降低;局部超载对土压力的主要影响范围与规范算法相一致,但规范与现有简化土压力计算法在某些区域范围内存在不适宜性,且不适宜区域与支挡结构的位移模式有关;弹性法土压力计算值能够包络邻近局部超载支挡结构各种位移模式下的土压力,其分布形态与实测值相一致,偏于安全,但在局部超载主要影响范围以外偏大,可进行修正折减。

工程地质与土力学课程思政教学设计与教学方法探索

课程思政是高等教育改革的重要内容。在梳理工程地质与土力学课程专业教学目标和思政教学目标的基础上,挖掘了专业知识中蕴含的思政教育元素,并阐述了如何通过启发式教学法、讨论式教学法、演示教学方法、案例教学法、混合式教学法等教学方法润物无声地开展思政教育,以引导学生树立正确的价值观和道德观,培养学生踏实肯干、吃苦耐劳、认真负责的工作作风及精益求精的大国工匠精神,以期为工科相关专业课程思政建设工作提供参考和借鉴。

焦作市浅层地下水资源评价与开发利用研究

对地下水资源进行评价是正确认识地下水开发利用程度的手段。根据焦作市地形地貌、地下水埋藏深度、含水层岩性等划分计算区,分别计算了各区浅层地下水资源的开发潜力,并提出了相应的地下水资源开发利用建议。

玄武岩纤维筋粘结式锚索的力学性能与破坏形式研究

基于10组玄武岩纤维筋(BFRP)粘结式锚索的静载拉伸试验,分析了不同环氧树脂胶粘结介质、锚固形式(锚固段中部索体削细缩颈处理与未削细)和索体束数对锚索力学性能与破坏形式的影响。研究结果表明:玄武岩纤维筋粘结式锚索单束BFRP平均极限承载力达143.85 kN,3束组合情况下极限承载力达389.61 kN,组合后筋材发生效率折减。由于筋材的脆性特征,锚索张拉过程中达极限强度后筋材易发生炸裂式破坏。对于BFRP粘结式锚索,影响锚固端锚固效果的主要因素为环氧树脂粘结介质的抗压强度与弹性模量。当单根BFRP筋端头进行削细缩径处理时,锚索的极限承载力降低。

BFRP砂浆锚杆锚固黏结性能试验研究

通过6组BFRP砂浆锚杆拉拔试验,研究了BFRP砂浆锚杆的锚固黏结性能,分析了锚固长度、筋材直径、筋材表面特征对其黏结-滑移关系、锚杆杆体轴力分布、锚杆界面剪切应力分布的影响。结果表明:试验条件下水泥砂浆强度为27.49 MPa时,试件的破坏形态分为拔出破坏和劈裂破坏两类;锚固长度由5cm增加至10、15 cm时,黏结强度分别降低42.5%、67.78%;筋材直径由12.6 mm减至10、8 mm时,黏结强度分别增加20.61%、42.22%;与光面BFRP筋相比,黏砂BFRP筋黏结强度增加4.42%,峰值滑移量减少24.21%;锚杆杆体轴力自加载端沿杆体呈降低趋势,极限荷载时,杆体轴力均传递至锚固末端,BFRP砂浆锚杆有效锚固长度大于15 cm;锚杆界面剪切应力分布呈先上升后下降的单峰形式,峰值位置随荷载增加逐渐向锚固末端转移,同一荷载等级下,随锚固长度的增加,峰值应力越高。

基于OBE理念的工程管理类专业“建筑结构”课程改革措施

文章首先分析了工程管理类专业“建筑结构”课程教学现状,然后提出了基于OBE理念的工程管理类专业“建筑结构”课程改革措施,包括加强校企合作,编制优质教材,供给多样化教学资源;根据需求导向,设定教学目标,明确教学内容;以教学目标为导向,革新教学方法,丰富教学模式;以能力培养为目标,加强过程考核,优化结果考核。

高填方路基后处理复合地基初始固结度对其工作性能的影响分析

在高填方路基后处理复合地基中,软弱土层的初始固结度对工后复合路基工作性能的影响显著。采用有限元软件建立高填方路基后处理复合地基的数值分析模型,分析了软弱地基条件下分层碾压填方路基采用后处理技术形成的复合地基初始固结度对工后复合路基中刚性小桩桩侧摩阻力、桩身轴力的分布和发展变化规律的影响,研究总结了复合地基初始固结度对工后复合路基工作性能的影响规律。结果表明,高填方路基后处理技术能够通过小桩成孔和注浆施工来快速消散高填方路基施工过程中下部软弱土层产生的超孔隙水压力,提高土体有效应力;增大初始固结度能够减小路基工后沉降,有效改善路基工作性能。研究成果对高填方路基后处理技术的优化设计和施工具有指导意义。

挡墙平动模式下邻近长-短桩复合地基基坑土压力试验研究

针对邻近长短桩复合地基基坑土压力,通过室内模型试验,研究邻近长-短桩复合地基基坑开挖过程中,随着基坑侧壁水平位移的发展,基坑土压力分布曲线的变化规律。研究表明:挡墙发生位移时,短桩加固深度范围内,邻近长-短桩复合地基挡墙土压力小于天然地基条件下的土压力,短桩桩端下部挡墙土压力则显著大于天然地基条件下的土压力;在计算邻近长-短桩复合地基挡墙土压力时需考虑短桩桩端附加荷载的影响;邻近长-短桩复合地基条件下的基坑土压力可近似等效为桩间土附加应力、短桩附加应力与长桩附加应力分别产生的基坑土压力的代数和,据此建立了邻近长-短桩复合地基基坑土压力的简化计算方法。