粘性土应力应变关系的归一化弹性模量及其应用

对饱和粘性土等向团结不排水剪切试验应力应变关系的归一化性状、弹性模量及其应用等几个问题进行了研究，提出了新的归一化变数，导出了弹性模量与地基土深度之间的关系，经工程实例验证，该关系或具有一定的应用价值。     

红粘土力学强度特征的形成及分析

本文根据红粘土三轴剪切试验成果,论述其抗剪强度的基本特征及其影响因素。研究认为:(1)红粘土具有脆性和塑性破坏两种形式;(2)破坏点的选择不同于其它粘土;(3)有效应力原理对红粘土应用具有局限性;(4)红粘土具有两个不同层次的孔隙,因而其渗透性极差;(5)在一定应力范围内,红粘土的抗剪性是良好的,结构连接对其有较大影响。     

场地土卓越周期变化的试验分析

针对地基土卓越周期与结构物自振周期接近而产生共振破坏以及地震中的许多震害均与地基土的卓越周期密切相关的情况,以场地土为研究对象,设计了不同试验方案,通过室内波速试验,分别模拟不同密度、含水量以及应力状态下粘土、砂土和粉土的剪切波响应特性,分析了场地土卓越周期变异的规律。试验结果表明,在建设荷载等各种因素的作用下,地基土密度加大,弹性模量提高,从而改变了土体的动力性质,地震波传播的速度变快,地层的卓越周期减小,局部或整体地改变场地类别,从而影响到原有建筑物的抗震设计。在抗震设计中应综合考虑建筑前后场地类别随地基土卓越周期变化对建筑物的抗震影响。     

软粘土中超长PHC管桩侧摩阻力计算研究

超长预应力高强度混凝土(PHC)管桩在软粘土地基中的应用越来越广泛,然而其摩擦特性尚不很清楚。采用有限元方法研究软粘土中超长PHC管桩在轴向荷载作用下的承载特性,分析桩周土体的粘聚力、内摩擦角和弹性模量对桩侧极限摩阻力的影响。在有限元分析的基础上,理论推导了新的适用于软粘土中超长PHC管桩的桩侧摩阻力(t – s)计算模型,与现场试桩试验结果的对比证实了模型的适用性。     

饱和软粘土的工程特性分析

随着基础设施建设的发展,人们不得不面对许多淤泥类软土地基.本文根据大量室内试验成果,分析了淤泥的微观结构、应力应变关系以及固结特性,得出了一些规律性结论,对于软粘土地基的理论设计与工程实践有重要的指导意义.     

埕岛粉喷桩复合地基应力比试验

桩土应力比是反映桩体和桩间土协同工作的重要指标,也是复合地基承载力和沉降计算的重要参数,与地基土的物理力学性质密切相关,影响因素复杂。结合某大型工程,首次对埕岛软土上粉喷桩复合地基进行大型应力比试验,得到埕岛粉喷桩复合地基应力比随荷载、时间、褥垫层厚度、褥垫层刚度的变化规律,并进行有限元分析,对两种结果进行对比。结果表明:粉喷桩复合地基桩土应力比值没有时间效应;粉喷桩复合地基桩土应力比与褥垫层厚度负相关,一定厚度褥垫层可协调桩土工作,宜试验确定最佳厚度范围;应力比与褥垫层弹性模量正相关,模量达到某一值时桩土应力比不再变化,应根据桩体材料选用适当弹性模量褥垫材料;该地区粉喷桩复合地基桩土应力比主要分布在6.5～9.0。     

无粘结预应力混凝土路面的应力分析(二)

结合试验路段的实际情况,对无粘结预应力路面的受力情况荷载应力和温度应力作了详尽的分析.讨论了混凝土弹性模量、线胀缩系数、板底摩擦系数、地基回弹模量、温度梯度等一系列因素对路面应力的影响.分析计算所得的图表和结论可用于预应力混凝土路面的设计、施工.     

粉质黏土中包裹式散体材料桩复合地基承载特性

为探究包裹式散体材料桩在粉质粘土地基中的应用和包裹式散体材料桩复合地基的承载特性。本文根据实际路基工程的特点,采用室内模型静载试验方法,研究了粉质粘土中包裹式散体材料桩复合地基的承载特性、应力传递规律和孔隙水压力变化规律,试验结果表明:包裹式散体材料桩复合地基的承载能力和变形特征主要受包裹的长度和包裹材料的强度的影响。随着包裹材料的强度的提高,包裹式散体材料桩复合地基的承载能力也随之增加;包裹式散体材料桩复合地基的超静孔隙水压力随散体材料桩的包裹材料的强度和包裹长度的增大而减小,不同加固形式下复合地基的超静孔隙水压力随着应力的增加而非线性增长,加载初期,增长较快,随着加载地进行,后期的增长变缓,并会趋于稳定;最后根据现行的建筑地基设计规范和已有包裹式散体材料桩复合地基的设计方法的研究资料,对粉质土包裹式散体材料桩复合地基的设计计算方法进行了总结归纳,并与试验结果进行了对比,计算结果与试验结果较为一致。     

既有红粘土地基压密固结效应研究

为了解受荷时间对既有红粘土地基压密固结效应的影响,本文针对影响承载力变化的“时间”因素,利用贵州铝厂氧化铝厂中受上部荷载分别为40年、30年、20年的既有红粘土地基载荷试验与地基土的物理力学性质试验,对地基土压密的时效性进行了研究。本次试验获得了12个工点地基土的承载力特征值、极限荷载、变形模量、相关土工试验数据以及地基土性状随时间发生变化的规律。结果表明,长期受上部荷载作用的既有红粘土地基表现出明显的压密固结效应,承载力提高幅度达到了6.7%到73.3%,红粘土地基承载力随受荷时间的增加呈上升趋势。研究结果以期为贵州铝厂其他车间的改建与重新开发提供地质依据。     

水泥土变形模量及弹性模量试验研究

利用南京地区的淤泥质粉质粘土水泥土,首先采用室内试块试验方法,研究了水泥掺入比、龄期、含水量及外加剂因素对水泥土变形模量的影响规律;同时利用模型梁试验研究方法测定水泥土的弹性模量,并进行对比、分析得出结果:两者相差极大(试块试验方法结果为112.3MPa;模型梁试验方法结果为942.0MPa)。从而为水泥土搅拌法加固处理软土地基及SMW工法基坑支护(考虑水泥土的作用)提供了相关的技术参数和理论支持。     

合肥红土的强度与弹性模量

本文以合肥市红色页岩及砂岩的风化产物:红粘土及含泥砂土,进行单轴压缩试验,得出抗压强度及抗剪强度指标。同时得出这类土的应力应变曲线为软化型及塑流软化型,试样破坏的形态为剪切型及断裂型。观察到混有粘土的含泥砂土样的破坏及强度取决于含泥砂土的性质。采用又曲线模式描述红土软化型及塑流软化型的应力应变曲线,并据此推导出红土非线性弹性模量的表达式。     

采用修正割线模量法分析地基的非线性沉降

提出了一种考虑时间因素的地基非线性沉降计算新方法,即修正割线模量法．该方法的计算原理是利用反馈修正技术依据地基载荷试验曲线反求各级荷载下地基土不同附加应力水平区段的修正割线模量,附加应力计算采用Boussinesq弹性理论解,采用分层总和法计算地基沉降．采用修正割线模量法对Briaud和Gibbens（1993）所做的一系列砂土地基中的基础加载试验成果进行分析．通过对不同基础加载试验曲线进行归一化处理,获得不同尺寸基础的荷载与相对沉降的归一化曲线,该曲线与计算曲线相吻合;采用修正割线模量法计算得到的不同尺寸基础对应于沉降25mm及150mm的荷载Q25及Q150与实测结果的误差在10％以内,根据南侧及北侧3m基础30min加载试验确定的蠕变指数m分别为0．036和0．030,计算得到2014年（20年后）2个3m基础所发生的总沉降分别为39．6mm和36．7mm．     

生物酶改良膨胀土的应力-应变关系归一化特性

以生物酶改良膨胀土的应力-应变关系归一化特性为研究对象,提出了基于生物酶掺量的生物酶改良膨胀土的应力-应变关系特性的归一化方程.通过不同生物酶掺量下的三轴固结排水剪切试验,生物酶改良膨胀土的应力-应变关系均表现为应变硬化型,应力-应变关系曲线为典型的双曲线.基于Duncan-Chang模型参数拟合方法,分析了生物酶掺量对相应参数的影响,提出了生物酶掺量与相应参数的关系表达式.采用主应力差渐近值(σ_1-σ_3)_(ult)作为归一化因子,给出了相应的归一化条件,对生物酶改良膨胀土在不同生物酶掺量、不同围压σ_3下的应力-应变关系特性进行归一化分析,其应力-应变关系特性归一化程度较高.通过所建立的应力-应变关系归一化方程对生物酶改良膨胀土的应力-应变曲线进行预测,预测曲线与试验曲线较为接近,可以较好地预测出不同生物酶掺量、不同围压σ_3下的应力-应变关系.     

干湿循环下红粘土动力特性试验研究

对贵阳红粘土进行了一系列动三轴试验,分析了干湿循环下红粘土动力特性试验参数变化规律、土体动强度衰减机理和动本构关系模型。结果表明,红粘土在干湿循环和周期振动荷载作用下的动应力—动应变关系具有明显的非线性关系,表现为强硬化型。同一动应变下,先湿后干比先干后湿的动弹性模量、动剪切模量要大,动阻尼比要小。常温(25℃)下干湿循环的动弹性模量、动剪切模量比高温(105℃)下干湿循环要大,动阻尼比要小。动弹性模量、动剪切模量随循环次数增加而降低,动阻尼比随循环次数的增加逐渐增大,且第1、2次循环降低幅度比较大;第3、4、5次降低幅度比较小。试验红粘土土体的最大动阻尼比在10%～20%之间。干湿循环下红粘土动应力与动应变关系可以用双曲线来拟合。     

基于扰动状态概念模型的饱和软粘土力学特性

基于扰动状态概念(DSC)理论，定义饱和软粘土的相对完整状态、完全调整状态及扰动函数，建立了饱和软粘土应力一应变关系的DSC模型．通过三轴固结不排水剪切试验，对上海地区典型软粘土的力学特性进行了分析，得到了软粘土在不同围压下的轴向应力、应变和孔压等参数之间的关系，并应用试验结果验证了饱和软粘土的DSC本构模型．结果表明，理论与试验结果较为吻合．     

袋装砂土加固地基并维护地下管道的模型试验研究

袋装砂土地基加固技术的应用十分广泛。为了研究袋装砂土对地基的加固作用及对地下管道的保护效果,进行了袋装砂土加固地基并维护地下管道的室内模型试验。试验对比了有加固和无加固地基、不同砂袋数量以及不同摆放形式下的结果,总结各组试验荷载与沉降以及荷载与应变的变化规律。试验结果表明:(1)拱形截面摆放形式结合地下管道共同作用能大幅提高地基承载力;(2)有效减少地基沉降和不均匀沉降的发生;(3)显著减小地下管道的变形。因此,袋装砂土地基加固法可应用于工程实践,能够提高地基的承载力,并有效维护地下管道设施。     

飞机荷载作用下温州机场超固结软粘土地基变形研究

根据温州机场扩建工程中堆载预压地基处理道面标高的控制数据,计算分析得出温州机场新跑道投入使用后软粘土地基的超固结比;基于飞机荷载的动力特性,计算得到温州机场新跑道软粘土地基在A380机型作用下附加应力的分布情况;选取1／4余弦波模拟飞机循环降落荷载,通过循环三轴试验对温州机场新跑道软粘土的变形特性进行了研究．结果表明：在新跑道投入使用后,运营初期飞机降落造成的地基工后沉降非常显著,应予以重点监测;此外,扩建工程中堆载预压地基处理能够显著减少飞机降落荷载所引起的工后沉降．同时,应用指数模型对试验得到的应变数据进行拟合分析,得到与OCR和循环次数相关的应变预测模型．经推演检验,此模型对温州机场新跑道土基沉降的长期预测有一定的指导作用．     

浮空器膜材循环拉伸力学性能及弹性常数研究

对全新飞艇蒙皮膜材Uretek3216L进行了单轴循环拉伸试验,采用自主研发的多功能薄膜双轴拉伸试验机进行5种应力比例下的拉伸试验.探讨了单双轴循环试验的应力应变关系及弹性模量随循环次数的变化规律,对双轴耦合弹性模量的理论公式进行了推导,分析了纬经向应力比对耦合弹性模量的影响规律.结果表明,单轴循环的第15次和第1次循环相比,经纬向弹性模量分别增大了20.7%和39.1%,其中第2次循环增大幅度最大,经纬向均占总增量的60%以上.对于双轴试验,随纬经向应力比R的增大,经向耦合弹性模量增大而纬向减小.确定了膜材的单、双轴应力下的弹性模量和3D应力应变响应曲面.     

基于地基载荷板试验的弦线模量探讨

介绍了弦线模量提出的学术背景、弦线模量的定义,说明如何获取弦线模量,并就弦线模量所蕴藏的学术意义展开了深入挖掘和分析,认为载荷板试验曲线可视为一种本构关系;从地基附加应力和地基模量的角度出发,说明弦线模量在地基沉降计算上是合理的.分析了载荷板试验曲线与室内压缩试验曲线异同点,并说明这是导致两种地基沉降计算结果差异的根本所在.阐明了弦线模量和其他几种模量的关系,说明弦线模量与弹性模量不同,它既与材料的性质有关,又与应力水平有关,反映了材料的非线性性质.结合自己的研究工作,说明弦线模量可用于高速铁路地基沉降计算,且精度很高;最后就弦线模量所引发的问题进行讨论,指出了原位土力学是今后的一个新的发展方向.     

袋装砂土加固地基并维护地下管道模型试验研究

袋装砂土地基加固技术的应用十分广泛。为了研究袋装砂土对地基的加固作用及对地下管道的保护效果,进行了袋装砂土加固地基并维护地下管道的室内模型试验。试验对比了有加固和无加固地基、不同砂袋数量以及不同摆放形式下的结果,总结各组试验荷载与沉降以及荷载与应变的变化规律。试验结果表明:(1)拱形截面摆放形式结合地下管道共同作用能大幅提高地基承载力;(2)有效减少地基沉降和不均匀沉降的发生;(3)显著减小地下管道的变形。因此,袋装砂土地基加固法可应用于工程实践,能够提高地基的承载力,并有效维护地下管道设施。