酸碱污染土强度特性的室内试验研究

随着环境污染不断加剧,城市土地被污染亦屡见不鲜,这使得污染土研究成为环境岩土工程领域中的一个崭新课题。酸碱污染使地基土改性,因此,研究酸碱污染土的污染机制、勘察评价和处理措施,对稳定建筑工程质量,保护环境有重要意义。通过人工方法制备了4种不同浓度的酸碱污染土试样,通过直剪试验和三轴试验研究了不同浓度酸碱污染土强度特性,并对影响酸碱污染土直剪强度各种因素进行了分析,包括土样稠度状态、孔隙比和微观结构的影响。在此基础之上,研究了酸污染土总应力强度指标与其浓度的关系,得到了计算公式,便于工程应用。

考虑不同预拉力的新型混合装配式混凝土剪力墙抗震性能试验

为探讨新型混合装配式剪力墙的抗震能力,制作足尺试件并进行低周反复荷载试验,试验中同时考虑了3种预应力筋张拉控制应力,以探索预应力对墙体抗震能力的影响.试验结果表明:与现浇试件相比,新型混合装配式剪力墙试件抗裂性能、承载力、刚度均明显提高,位移延性性能接近,耗能能力有所降低;随着张拉控制应力的提高,试件刚度提高,开裂延迟,残余变形减小,而强度无明显变化.建议采用的极限应力计算方法所计算结果与试验值基本一致,精度较高,基于现有规范的强度计算方法可保证足够安全度.

应力路径对黄土固结不排水剪强度的影响

用总应力法研究了应力路径对陇西Q3原状黄土的固结不排水剪强度的影响。试验基于正交设计,考虑了含水率、固结比、固结末径向应力和剪切路径4个因子、4种水平。试验结果表明,当黄土各向异性程度较小时应力路径对黄土的固结不排水抗剪强度有一定影响;基于正交设计的黄土三轴固结不排水剪试验的破坏点与普通三轴固结不排水剪试验(均压固结常规剪切)得到的破坏点处于一个条带内。黄土强度随含水率的变化规律与普通三轴固结不排水剪试验的相同。

海底管线抗震设计的极限地震应力计算法

针对现用海底管线地震应力计算时存在的计算应力过大、管线几何参数和埋设深度对计算结果几乎没有影响等问题,在考虑了海底管线实际埋设环境的基础上,通过理论分析,给出了考虑地震时管线周围约束土壤进入塑性滑移状态后的极限地震应力计算方法,来计算海底埋设管线在地震作用下所产生的最大地震应力。用该新方法分析了一实际管线工程的地震应力,并通过与现用方法计算结果的比较,证明该方法克服了现用设计方法仅考虑管土之间为弹性约束、管线几何尺寸对抗震设计影响很小等问题,有效反映了实际铺设环境对海底管线地震应力的作用。本文应用极限地震应力计算法,结合工程实例计算,进一步明确了管线几何参数和埋设深度对极限地震应力的影响规律,为准确计算海底管线的地震应力、制定海底管线抗震规范、进行已服役海底管线的地震风险评估和寿命预测奠定了基础。

论固结不排水剪总应力强度指标及其应用

分析了等向固结不排水三轴压缩总应力强度指标的３种应用形式，指出了将该类指标应用于地基时存在的问题，定义并建立了模拟实际地基中应力条件时ＣＵ试验（广义ＣＵ试验）的总应力强度指标和其表达式，分析了其影响因素和变化规律．随后建立了与σｆｆ，σ′ｆｃ，σ′ｆ对应的抗剪强度指标表达式。

超深厚覆盖层中深埋细粒土动力变形和强度特性三轴试验研究

土石坝(超)深厚覆盖层中的深埋细粒土难以完全挖除(换填),其在地震作用下的动力变形特性和强度特性是科研设计人员关注的问题。本文进行某大型土石坝工程超深厚覆盖层地基中的深埋粉砂层土动力特性三轴试验,研究其在地震荷载作用下的动力变形与强度特性,并为大坝—地基系统动力分析和抗震设计提供基础资料。研究表明:试验土料最大动剪模量和平均有效应力在双对数坐标中呈良好的线性关系,不同围压力条件下的模量衰减(阻尼比增长)曲线可以采用参考剪应变的方式进行归一,可用试验确定特定围压力条件下的模量衰减(阻尼比增长)曲线外延推求任意围压力条件下的相应曲线;试验土料在地震荷载作用下的动强度特性主要受土体密度、固结条件和围压力条件等控制,当土体处在不等向固结状态时,不同动力破坏标准下确定的土体动强度特性参数差异较大。

地震作用下岩石边坡稳定性有限元模拟

为研究地震作用下岩石边坡的稳定性问题,根据实验室直剪实验结果确定了完整的岩石样本的抗剪指标参数,并根据岩体裂隙间距对其进行了弱化折减.采用有限元强度折减方法评估了含节理岩石边坡的稳定性,计算了临界滑移面的安全系数.通过Drucker-Prager破坏准则判断岩石边坡有限元模型中每个单元的滑移状态.采用准静态方法模拟岩石边坡地震作用荷载,讨论地震动力放大系数对边坡抗滑稳定性安全系数的影响.基于有限元分析结果,确定不同地震作用组合下岩石边坡在极限状态下的塑性区分布和滑移面的安全系数.

分期预压中抗剪强度增长对地基稳定性的影响

在分期堆载预压过程中,地基土在某一堆载固结压力下,其抗剪强度不仅有表观强度上增长,而且有结构强度的增长(次固结作用).因此,只有考虑到地基土的结构强度增长,对每级堆载地基稳定性进行计算才更为合理.结合具体的工程实例,对各种原位和室内试验进行统计分析,对地基土进行考虑结构强度增长的总应力法稳定性计算,并与考虑表观强度增长的总应力法和考虑超孔隙水压力的有效应力法地基稳定性计算进行对比.

马头发电总厂四期贮灰坝地震稳定性分析

采用地震总应力抗剪强度分析法对粉煤灰坝进行了断面稳定计算分析,研究了提高马头发电总厂贮灰坝地震稳定性的工程措施,为坝体的抗震设计提供参考依据。

部分排水剪切时土的抗剪强度

建立了剪切时存在部分排水条件下土的抗剪强度与总应力强度指标理论式 。

正常固结饱和土总应力强度指标的有效应力分析

基于土的有效应力原理,从库伦定律和莫尔-库伦强度理论表达式探讨了抗剪强度与总应力呈线性关系应满足的应力条件;讨论了UU和CU剪对应的应力条件,从理论上证明了其强度包线的存在性并推导了相应的总应力强度指标表达式,分析了破坏时破坏面上的有效应力.

真空联合堆载预压法加固软基的稳定性分析

进行了真空联合堆载加固地基的稳定性分析,提出采用总应力法时,需考虑土体等向固结产生的土体强度增长和整体向心吸力的影响,用摩尔应力圆阐述了土体受等向固结应力和K0固结应力的不同特点,从而导出二者土体抗剪强度增长偏差的解析解,指出向心吸力的影响可建立模型用积分运算求得。

总应力分析强度指标中的几个问题

就破坏面方位、剪切前固结应力状态、剪切应力路径及主应力偏转对总应力强度指标的影响及解决的途径作了简要分析。

某电厂灰坝地震稳定性分析研究

当地震引起土体的抗剪强度明显下降时,传统的拟静力法不适合用于坝坡的地震稳定性分析。针对上述情况汪闻韶提出了地震总应力法,该法可以考虑地震动孔隙水压力的影响。作者应用地震总应力抗剪强度法对马头电厂灰坝进行了地震稳定性分析,研究了提高贮灰坝地震稳定性的工程措施,为坝体的抗震设计提供参考资料。

不同轴压比条件下模块装配式组合剪力墙抗震性能研究

基于ABAQUS数值仿真软件研究了新型模块装配式型钢-混凝土组合剪力墙结构的抗震性能,建立了同时考虑混凝土材料和型钢材料塑性损伤本构的有限元计算模型,引入低周往复性能试验对所建数值计算模型进行了验证分析,在模型验证的基础上进一步调查了轴压比对该模块装配式组合剪力墙力学性能的影响,研究了耗能性能、承载能力、刚度及刚度退化、滞回特性、延性性能等力学特性及变化规律。结果表明:所提新型模块装配式组合剪力墙具有优越的承载能力和滞回耗能性能,其耗能能力、峰值承载力及初始刚度随轴压比的增大呈先减小后增大再减小的变化规律,而组合剪力墙的延性性能随轴压比增大呈现不断降低的变化规律;混凝土材料在构件角部位置出现了较大的压缩损伤现象,在中部和上下两端区域出现了较大的拉伸损伤现象;组合剪力墙的型钢连接件及螺栓在不同轴压比加载条件下均未超过对应的极限应力状态。

蒸压粉煤灰多孔砖组合墙抗震性能试验研究

通过对3片不同竖向压应力下的蒸压粉煤灰多孔砖墙体在低周反复荷载作用下的试验研究,分析了竖向压应力对该种材料墙体的破坏特征及其刚度、滞回曲线、延性等抗震性能的影响.试验结果表明:随着竖向压应力的增加,墙体的抗裂性能、极限承载能力均有明显提高,但延性会显著降低.为此,提出了蒸压粉煤灰砖组合墙抗剪强度计算公式,该公式能较好地符合竖向压应力对墙体抗剪强度的影响规律.

地震循环剪切应力引起的土壤液化及强度衰减对水下生产系统基础的影响分析

随着水下生产系统在中国深水油气田中的逐步应用,对于各种极端工况的分析也越来越详细,并应用在水下生产系统设计分析中。目前国内的水下生产系统设计处于起步阶段,在分析地震对水下生产系统的影响时,一般仅将地震等效载荷施加于结构上用以分析结构的承载能力和安全性,很少考虑地震对土壤的影响。为此,分析了地震循环剪应力作用下发生土壤液化的风险以及地震后土壤强度衰减引起的沉降量问题,并通过实际工程的计算分析证明了考虑地震作用下土壤液化分析和强度衰减分析的重要性。

基于总应力法的波致海床剪切破坏准则

基于Biot固结模型,综合考虑围压、侧向排水条件及土体渗透率、孔隙率和剪切模量变异性等多方面因素的影响,对波致海床失稳问题进行了数学建模;基于总应力法建立了波致土体剪切破坏准则,该准则既适用于砂土,也适用于正常固结粘土。基于该准则,对东海大桥海上风电场海床稳定性进行了分析,讨论了平均波高、百年一遇的波高及破碎波高三种波况下,场地土体有效应力、振荡应力及应力角的变化情况,得到了波高变化对海床稳定性的影响趋势。本文的方法可为海上风电场的选址及基础设计提供参考。

纤维纱加筋黄土动力变形动强度及震陷特性试验研究

将人工合成类纺织废弃涤纶布料进行开松、分梳、切断形成涤纶纤维纱,将具有良好抗酸碱腐蚀性能的涤纶纤维纱按照一定掺加比例与素黄土拌合制成纤维纱加筋黄土。利用新型伺服液压缸驱动动单剪仪对素黄土及纤维纱加筋黄土进行动力特性试验研究。分析其动应力-应变关系、阻尼比特性、动强度特性及震陷等变化规律。试验结果表明:同一动剪应变条件下,纤维纱加筋黄土的动剪应力大于素黄土;同一破坏振次条件下,随着纤维纱掺加比例的增加,动剪应力呈现先增大后减小的变化趋势,当纤维纱掺加比例为0.20%时,动剪应力最大;随着法向固结应力的增大,素黄土及纤维纱加筋黄土的动剪应力随之增大;同一法向固结应力条件下,阻尼比随着纤维纱掺加比例的增大而增大;不同纤维纱掺加比例的加筋黄土动剪应力比?d/(2?v)与破坏振次Nf的关系可近似归一化处理;一定振次条件下素黄土及纤维纱加筋黄土的残余应变均随着循环动剪应力的增大而增大;同一循环动剪应力条件下纤维纱加筋黄土的残余应变小于素黄土的残余应变;同一循环动剪应力条件下随着纤维纱掺加比例的提高,加筋黄土的残余应变减小;随着振次的增加,残余应变呈逐渐增大的变化趋势;震陷临界动剪应力随纤维纱掺加比例的增加呈先缓慢增大,再急剧上升,最后趋于稳定的变化趋势;根据试验曲线及相关数据确定出提高黄土抗震陷性能的最佳纤维纱掺加比例为0.20%。