Influence of fabric anisotropy on seismic responses of foundations

Earthquakes, as one of the well-known natural disasters, are highly destructive and unpredictable.Foundation failure due to liquefaction induced by earthquakes can cause casualties as well as significantdamage to the building itself. Fabric anisotropy of soil grains is considered to be an important factor indynamic soil response based on previous researches and laboratory tests. However, the limited availabilityof real physical data makes it less persuasive. In this study, a shake table installed on ageotechnical centrifuge is used to provide the designed seismic motions, and therefore, to simulate therealistic earthquake motion to foundations. Important parameters in the responses such as acceleration,excess pore pressure and deformation are evaluated to investigate the influence. Implications for designare also discussed. 2015 Institute of Rock and Soil Mechanics, Chinese Academy of Sciences. Production and hosting byElsevier B.V. All rights reserved.

考虑组构演化的砂砾土弹塑性本构模型

考虑组构演化效应对于真实、准确地描述无黏性土在循环加载过程中的宏观力学行为具有重要意义。在砂砾土单调加载条件下构建的非线性剪胀方程的基础上,引入反映其循环荷载条件下剪胀阶段组构演化的剪胀内变量,基于广义塑性理论框架建立了反映砂砾土静力及液化全过程力学特性的弹塑性本构模型。对比考虑组构演化效应前后砂砾土液化变形、应力路径和超孔隙水压力发展规律,说明了组构演化效应对于模拟砂砾土液化响应的重要影响。通过开展一系列砂砾土静、动力大型三轴试验并结合相关文献试验结果对模型性能进行了验证。结果表明该模型总体上能够合理反映砂砾土在静力排水条件下应力-应变-体变特性以及在液化过程中超孔隙水压力的累积与消散、应力路径演化和液化变形发展情况,可为砂砾土工程数值模拟提供有力的本构工具。

磨毛织物与轻起绒织物的鉴别及优化措施

在日常生活中,磨毛织物和轻起绒织物具有相似之处,容易混淆,特别是对非专业人士而言。因此,文章概述了磨毛织物与轻起绒织物的特点及工艺,分析了磨毛织物与轻起绒织物的鉴别技术,并针对当前鉴别技术的局限性提出了一系列优化措施,为磨毛织物与轻起绒织物的高效、智能化鉴别提供了技术方案参考。

高温合金熔模精密铸造陶瓷型芯研究进展

陶瓷型芯广泛应用于飞机发动机涡轮叶片的熔模精密铸造中,以实现涡轮叶片复杂的空心结构。本文介绍了高温合金熔模精密铸造用陶瓷型芯的应用现状,概述了陶瓷型芯的制备工艺和常用基体材料的研究进展,分别对石英玻璃、电熔刚玉、锆英石、氧化钇等基体材料制备陶瓷型芯的优缺点和研究进展进行了概述。

宏细观结合的砂土各向异性破坏准则

采用宏细观结合的方法,建立一个砂土的各向异性破坏准则。该方法将细观定义的组构张量和加载应力张量结合形成一个组合张量,用组合张量的2个不变量定义一个新的各向异性状态变量,将该状态变量引入到宏观方程中可建立各向异性破坏准则。考虑组构和应力状态的关系,建立的各向异性强度准则可以描述主应力轴旋转和固定时,细观各向异性参量对砂土破坏强度的影响,而且该准则的参数有清晰的物理意义。采用多组试验数据进行验证,结果表明,在整个三维条件下,该准则能较好地反映细观参量对砂土的各向异性强度和峰值内摩擦角的影响,初步验证该方法描述各向异性的合理性和有效性。

循环荷载下砂土变形的细观数值模拟I:松砂试验结果

采用颗粒流方法模拟不同排水条件下砂土的双轴试验,研究了循环荷载作用下松砂渐进破坏过程中配位数、接触方向、粒间接触力的演化规律,应用表征上述量的组构参数研究了砂土的诱发各向异性,探讨了饱和砂土液化、状态转换面产生的微细观机理。研究表明:宏观的液化对应于细观组构上配位数的连续累积丧失和粒间接触力的不断减小,其根本原因在于循环荷载往返过程中,组构各向异性与应力各向异性发展的不匹配。研究成果对于揭示砂土变形的细观机理以及建立砂土的细观力学模型都具有意义。

宏-细观结合的砂土单剪试验非共轴特性分析

针对传统本构理论无法描述土体单剪试验非共轴变形的不足,采用非共轴修正模型进行改进。模型基于材料状态相关临界状态理论,采用宏-细观结合的方法,将1个新的各向异性状态变量引入本构模型来描述砂土的各向异性。考虑细观组构张量和应力张量的几何关系的变化,模型可以描述砂土在主应力轴旋转条件下材料状态的变化,材料状态变化直接导致模型的硬化规律和剪胀性发生变化,因此,模型可以描述该条件下原生向异性对砂土变形的影响。引入非共轴理论对本构模型进行修正,建立了三维非共轴各向异性模型。单剪试验的加载条件会造成主应力轴相对土体沉积面发生旋转,修正模型不但能够描述砂土在主应力轴旋转条件下其原生各向异性对变形的影响,而且可以描述主应力轴旋转造成的应力诱发各向异性对土体变形的影响,因此,该模型能够对整个单剪试验的变形规律进行描述,而且物理意义清晰。通过铝棒堆积体和Toyoura砂单剪试验验证表明,非共轴修正各向异性模型能对单剪试验的整个变形过程进行较好的模拟。

宏细观结合考虑主应力轴旋转的砂土破坏特性

采用宏细观结合各向异性破坏准则对主应力轴旋转条件下砂土的破坏特性进行分析。该准则是加载应力、组构各向异性程度和应力与组构几何关系3个因素的函数,可描述细观特性对任意应力旋转角度条件下破坏特性的影响。根据空心圆柱扭剪试验的特点推导一般正交坐标系下主应力轴旋转条件下的破坏关系式,考虑应力与砂土细观组构的几何关系,推导的关系式即可分析该条件下破坏特性。材料为各向异性时,主应力轴旋转造成破坏特性发生变化,细观各向异性程度越小变化越小;材料为各向同性时,则不会造成砂土破坏特性的变化。该式表明主应力轴旋转条件下不同破坏特性存在的根本原因是砂土各向异性的存在。采用空心圆柱试验结果进行验证,结果表明建立的关系式能较好描述不同应力加载角度条件下砂土的破坏特性。初步验证了由于砂土各向异性的存在使得主应力轴旋转造成了不同的破坏规律。

砂土的各向异性强度准则:原生各向异性

采用散粒材料的组构–应力微细观力学分析方法,在颗粒尺度上分析了砂土的原生各向异性强度特性。首先建立了砂土各向异性强度准则,若不考虑初始组构的变化,将蜕化为莫尔–库仑的原生各向异性强度准则,并可直接将现有的经典破坏准则推广到考虑砂土原生各向异性的情况,不需额外模型参数,方便于工程应用。接着基于三轴压缩与伸长试验破坏各向异性发展的不同,建立了考虑中主应力影响的简单破坏应力比–组构关系,建议了考虑组构演化的砂土原生各向异性强度准则,并考虑了砂土密实状态对其各向异性强度的影响。研究结果表明本文建立的原生各向异性强度准则,其物理机理比较明确,考虑了原生各向异性组构的演化,与真三轴试验结果吻合较好,有助于从微细观机理上分析砂土的原生各向异性强度特征。

饱和砂土液化特性的可视化试验研究

针对目前散粒体液化细观机制研究的局限性,对C.K.C型动态三轴仪进行改进,研制了可用于研究散粒体细观组构特征的动三轴可视化试验系统。利用该系统对循环荷载作用下标准砂的颗粒运动规律及细观组构特征进行初步探讨,从颗粒的运动规律、定向性、配位数和孔隙率等细观角度分析了循环荷载作用下饱和砂土发生液化的细观机制,认为液化的发生是土体在循环荷载作用下颗粒不断运动、重新排列的结果,指出颗粒长轴方向、配位数和孔隙率等细观组构参量是反映循环荷载作用下饱和砂土液化宏观响应的重要参量。

蛋白酶对真丝织物的砂洗整理

蛋白酶对真丝织物砂洗整理，使巨原纤露出织物表面而形成茸效应；纤维膨化而带来丰满厚实性；织物结构的变化使织物具有弹性、柔软的好手感。虽重量和强度有所损失，但耐磨性能提高，仍能满足服用性。

砂土的各向异性强度准则:应力诱发各向异性

采用散粒材料的宏细观力学分析方法,在颗粒水平研究砂土的诱发各向异性强度特性,提出了砂土各向同性与应力诱发各向异性强度的区别与联系,从细观机理上将二者区分开来。分析了M-C、M-N、L-D三种强度准则在考虑诱发各向异性方面的差异,基于三轴压缩与三轴伸长破坏各向异性发展的不同,建立了考虑中主应力影响的简单破坏应力比–组构关系。从微细观角度建立了砂土应力诱发各向异性强度准则,并考虑了砂土不同密实状态对诱发各向异性强度的影响,最后与已有的真三轴试验结果进行了比较分析。研究结果表明:建立的诱发各向异性强度准则,物理参数意义较明确,与试验结果吻合较好,有助于从微细观机理分析砂土的各向异性强度特征。

制样方法对砂土液化力学性质影响的离散元模拟

基于PFC2D软件对湿捣法和落砂法制备的砂土试样进行不排水循环剪切试验模拟,分析了砂土颗粒在动力加载过程中细观结构的变化规律。结果表明,施加荷载后,试样颗粒长轴方向在压缩侧偏向水平,拉伸侧趋向竖直,而接触法向的趋势则与之相反,二者的各向异性系数均逐渐上升。试样整体配位数随荷载的作用逐渐下降,液化后于0~3范围内波动。湿捣法试样比落砂法试样的各向异性程度更小,液化所需的加载循环数更多,即具有更高的抗液化强度。密实度越高,两种试样的液化强度差别越大。

磨毛织物深红/黑系列的色牢度

分析了影响纯棉斜纹织物特深色色牢度的因素,包括织物表面形态及磨毛品质、染料本身性质、染色工艺条件、固色剂、粘合剂、湿摩擦牢度增进剂,以及柔软整理和三防整理等;提出了相应的解决方法。采用经优化的工艺处理,深红、黑色磨毛织物的色牢度明显提高。

Lyocell织物桃皮绒加工新技术

主要介绍了Lyocell织物桃皮绒加工的最新进展 ,内容涉及桃皮绒加工设备、染色 /初级或次级原纤化一步法、染色 /初级原纤化 /酶处理 /次级原纤化一浴法、温和条件下的初级原纤化方法、树脂拍打工艺、平幅桃皮绒加工技术。

长江中游砂山的磁组构特征及古气候环境意义

为了建立长江中游风成砂的磁组构识别标志,讨论磁组构参数与古气候、古环境之间的关系,对新近发现的江西九江新港砂山剖面进行了野外考察和磁化率定向样品的采集和测试,结果表明:①新港风成砂剖面中砂层和古土壤化的亚黏土层的磁组构参数值具有较大的不同,亚黏土层的磁化率(κ)在剖面中表现为峰值(均值143.27 (10^(-6)SI)),各向异性度(P)值却表现为曲线的较低值段。砂层却与亚黏土层相反,κ值为谷值(均值为21.81(10^(-6) SI)),P值总体为高值段,但波动较大。②在新港风成砂剖面中大多数亚黏土层样品的磁面理度(F)值大于磁线理度(L),而砂层中只有部分样品的F值大于L,说明亚黏土层的磁面理发育程度较砂层的要好。③相对于河流和湖泊沉积物(河流沉积物长轴的倾角一般小于10°,短轴的倾角大于80°)而言,新港剖面风成砂的磁化率量值椭球体的长轴的倾角较大(22°～24°),短轴的倾角较小(45°～51°)。④新港剖面风成砂的磁基质颗粒度(q)的平均值(0.668 8)比长江中游河流沉积物的q值(0.24)偏大,反映风成砂的分选较河流沉积物的要差。上述特点可作为长江中游水成和风成沉积物的磁组构识别标志。⑤在3.25～26.2 m的地层剖面中共有9层发育程度不同的古土壤化的亚黏土层,说明在这一期间气候不仅有9次由干冷向暖湿的转变,且每次变化的强度也有所不同。

涤棉磨绒织物分散/活性同浆印花

介绍了涤棉磨绒织物分散/活性同浆印花产品的生产工艺,分析了前处理、印花以及印后整理的具体工艺及操作注意事项。测试结果表明,采用分散/活性同浆印花工艺,各项指标均能达到或超过部颁标准,产品强力和缩水率均优于全棉活性磨绒印花产品,且产品绒面细腻,手感柔软。

光学红外隐身涂层织物的制备与性能研究

以表面改性的镀银空心玻璃微珠(HGMs@Ag)和铝粉为低发射率填料,氧化铁黄和氧化铁红为着色颜料,涤纶织物为骨架基材,水性聚氨酯树脂为成膜物,制备了沙土色光学红外隐身涂层。采用红外发射率测试仪、光谱反射率测试仪、光泽度仪、扫描电子显微镜以及电阻测试仪等对样品进行了分析表征,讨论了硅烷偶联剂KH560用量对HGMs@Ag粉体电阻值和发射率值,以及涂料黏度、涂层色差、镜面光泽度、光谱反射率以及红外发射率的影响。研究结果显示,HGMs@Ag经硅烷偶联剂KH560改性处理后,粉体的发射率和电阻值均增大,但同时硅烷偶联剂对改善涂层界面有着重要作用,当KH560质量分数为1.2%时,制备涂层性能最佳,其光学性能满足GJB 1082—1991《伪装网用颜色》中的SE3453沙土色要求,涂层在8~14μm波段红外发射率为0.527,具有实际应用价值。

苏北陆区古潮成沙体沉积动力环境及物源

苏北陆区古潮成沙体和海域辐射沙洲共同构成了统一的苏北南黄海潮成沙洲体系。在众多钻孔资料和地质雷达探测基础上，重点对苏北陆区古潮成沙体进行了沉积磁组构和重矿物分析，证明古潮成沙体属海退层序，是在南、北两侧三角洲发育过程中，以长江、黄河泥沙为主的沉积物质通过沿岸搬运进入早已存在的辐聚辐散潮流场后经潮流沉积和塑造形成的。早期沉积物质主要来自长江，晚期则主要为长江和黄河的联合供沙。认为苏北古潮成沙体是全新世中后期海陆相互作用的产物。

氧化还原引发自由基加成聚合及聚合物的应用

采用二烯丙基胺、33%盐酸和40%二烯丙基二甲基氯化铵为原料,过硫酸铵、亚硫酸钠氧化还原引发自由基加成聚合生成聚合物。优化的合成条件为:二烯丙基胺25 g、33%盐酸25 g、40%二烯丙基二甲基氯化铵300 g、过硫酸铵3 g、亚硫酸钠3 g、水150 g,滴加反应温度80℃、滴加反应时间3 h、保温反应温度80℃、保温反应时间1 h。磨毛棉织物经活性红R-2BF染色后,再经该聚合物固色整理,织物的干摩擦色牢度为4~5级,湿摩擦色牢度为3~4级。