考虑力学-化学荷载下压实黏土垫层中一维非线性固结与污染物运移耦合模型

针对力学-化学荷载下压实黏土垫层中一维固结与污染物运移耦合过程,考虑了土体压缩性和渗透性的非线性变化,建立了相应的耦合模型,并利用有限差分法对该模型进行了求解。通过与有限元软件COMSOL Multiphysics计算结果和已有解析解计算结果展开对比分析,对所建耦合模型正确性进行了验证。基于所建模型,比较研究了两种假定情况下力学荷载pu和渗滤液中污染物浓度Cb对耦合过程的影响。结果表明:当忽略非线性压缩和渗透特性时,力学荷载pu的增大会使污染物运移速率降低;但当考虑非线性压缩和渗透特性时,pu的增大会使污染物运移速率增大,这主要是由于污染物运移过程会受对流和扩散作用的综合影响。污染物浓度Cb的增大会使沉降量增大,超孔隙水压力值减小,也会使得污染物运移速率降低;相比于忽略非线性的情况,考虑非线性情况下Cb对沉降量、超孔隙水压力和污染物运移速率的影响会减弱。

基于动态模量力学响应理论水泥混凝土桥面结构荷载特性分析

以娄新高速公路水泥混凝土桥桥面铺装层间处置为实际研究背景,根据工程不同桥型,应用有限元方法空间进行实体建模,运用动态模量力学响应理论深入分析汽车在不同行驶状态下铺装层层间结构荷载力学响应特征,初步提出层间剪切强度、粘结强度控制指标,为深入进行湖南省娄新高速公路水泥混凝土桥桥面层间处治研究,提供理论依据。

力学损伤混凝土热传导行为细观研究

为研究力学损伤对温度传导行为的影响,考虑混凝土细观结构的非均质性,将其视为由骨料、砂浆和界面过渡区组成的三相复合材料,提出并建立了力学-热学单向耦合作用研究的细观数值方法与模型。方法的思想是:首先对非均质混凝土在荷载作用下开裂损伤力学行为模拟分析,获得其内部的损伤分布情况;然后,将力学分析结果作为初始输入条件,结合复合材料均匀化理论,获得损伤混凝土各细观单元的导热性能,从而实现了力学-热学单向耦合作用的数值模拟。以单轴压缩加载为例,通过与试验结果的对比,验证细观方法的合理性与有效性。基于该套细观数值模拟方法,对荷载作用后混凝土试件的宏观有效导热系数与温度场分布进行了细观计算分析,对比了不同复合材料力学模型的影响,探讨分析了压缩荷载水平的影响规律。

悬浮能量桩热-力学基本特性的数值模拟

采用多场耦合有限元数值分析方法,研究砂土地基中悬浮能量桩的热-力学特性。结果表明,桩的升温引起附加轴向压应力、上部桩身负摩阻力和桩头隆起。桩的降温引起附加轴向拉应力、上部桩身正摩阻力和桩头沉降。对于给定的温度荷载,能量桩的热-力学响应主要取决于桩头力学荷载的数值,温度荷载引起的桩身附加轴向应力随力学荷载数值的增加而增大,力学荷载超过某一临界值之后保持不变。地基土的温度变化在径向很快衰减,影响范围约为20倍的桩径。能量桩的热-力学特性受桩头约束条件的影响很大。桩头约束越强,温度荷载引起桩身轴向应力数值越大。

挤扩支盘桩的荷载传递规律及研究现状

挤扩支盘桩作为一种新型的桩基,具有优良的工程特性和显著的经济效益。介绍了挤扩支盘桩的工程特点,详细论述了挤扩支盘桩的成桩机理和荷载传递规律,总结了挤扩支盘桩的研究现状。

基于特征锚杆工作荷载无损检测的巷道围岩稳定性评估初步研究

围岩位移是反映地下结构稳定性的重要参数。而锚杆工作荷载是围岩与锚杆相互作用的集中体现,并且它能够利用动态无损检测方法确定。简要论述了锚杆支护作用原理和锚杆工作荷载的动态测定技术,通过相似模拟试验数据分析,初步探讨了围岩变形和锚杆工作荷载二者的对应关系,由此对巷道围岩稳定性进行了评价。

土钉瞬态应力的试验研究

为了描述土钉支护抗动载机理,进行了洞室土钉支护抗动载性能试验。概述了试验的基本情况与要素,并给出了洞室拱顶土钉的测试数据。依照一维粘弹性理论对拱顶土钉进行了Maxwell模型的移植拟合。考察对比了毛洞段与土钉支护加构造措施段在爆炸应力波作用下的瞬态应力与埋深位置的关系及其相对应力与相对点距离的关系。试验表明,土钉支护加构造措施段具有良好的粘弹性动力性能。

浅谈建筑设计中的结构构思

本论述阐述了建筑设计中结构构思的重要性,并提出了结构构思的一些基本力学意识和进行结构构思的基重点说明荷载路径、荷载路径形状和结构形体对结构的影响。建筑师在掌握这些基本概念的同时,应与结构工程力,尽可能地达到建筑与结构、力与美的完美结合。

桩负摩阻力的若干问题

就桩负摩阻力产生的机理,探讨了软土地区的桩负摩阻力的若干问题,提出了消除负摩阻力的处理措施,并就桩负摩阻力在建筑物纠偏工程中的应用作了阐述。

聚脲喷膜材料在隧道衬砌掉块病害整治中的试验研究

针对传统掉块病害整治工艺施工工序复杂、劳动强度大、施工速度慢、工效低和费用高等缺点,提出采用聚脲喷膜材料对隧道衬砌掉块病害进行整治。通过对聚脲喷膜材料承受掉块自重和空气动力学荷载的理论分析,以及现场建立隧道衬砌模型的实测试验,重点研究了聚脲喷膜材料的粘结强度和拉伸强度。试验表明,在试块自重和空气动力学效应约14 t荷载的共同作用下,厚度为5 mm的聚脲喷膜材料未发生拉伸断裂破坏,能够承托住衬砌掉块;加载过程中试块周边一定范围内的喷膜材料发生了剥离,表明剥离范围内喷膜聚脲材料与隧道衬砌混凝土表面之间粘结强度逐步降低。为防止隧道衬砌拱部掉块,可采取增加喷膜材料与混凝土之间的粘结强度或增加喷膜材料厚度等措施。