圆形福建土楼模态分析

为了研究福建土楼的动力特性,运用有限元数值模拟方法,将土楼简化为外部夯土结构、夯土-木构混合结构两种模型,并对模型进行模态分析;研究夯土弹性模量、夯土密度、夯土墙高度、土楼结构平均半径及夯土墙平均厚度等5个因素对土楼外部夯土结构自振频率的影响.结果表明:夯土结构自振频率随着夯土弹性模量、夯土墙平均厚度的增加而增加,随着夯土密度、夯土墙高度、土楼结构平均半径的增加而减小;夯土结构自振频率与夯土弹性模量的平方根近似成正比,与夯土密度的平方根及夯土墙高度近似成反比;不同阶自振频率曲线发生重合现象,说明圆形土楼夯土结构可能存在密频现象,也说明材料特性变化对不同阶自振频率的影响基本一致;土楼结构平均半径和夯土的弹性模量的参数敏感性最大,夯土密度的参数敏感性较小.     

圆形土楼夯土结构性能的数值模拟

采用数值模拟方法,以福建龙岩的振成楼、承启楼等经典圆形土楼为原型,建立圆形土楼夯土结构模型.对土楼夯土墙体在静力荷载作用下的结构承载性能进行分析,通过改变土楼各尺寸参数,分析不同土楼夯土结构模型的受力及变形特征,得出影响受力变形规律特征的主要因素.结果表明:不论是在墙厚、直径还是墙高模拟中,应力、位移都不是单调变化的,有合理的取值区间.     

土楼夯土结构受力变形特性的数值模拟

以福建永定土楼中的九盛楼(方形)及侨福楼(圆形)为研究对象,采用ANSYS有限元软件,对土楼夯土结构建立整体模型,并通过数值模拟对两种典型的土楼进行对比分析.结果表明:夯土墙体的最大应力在材料实测的峰值应力以下,其结构强度符合要求;圆形土楼的位移和应力随厚度均匀分布,夯筑形式更加合理.同时,分析夯土结构的薄弱部位,为土楼的加固和维护提供依据.     

福建土楼混合结构抗震性能的数值模拟分析

研究福建土楼外部夯土墙和内部木构架对土楼整体抗震性能的贡献,探讨方形和圆形土楼抗震性能的差异.采用有限元数值模拟方法,选取与福建土楼地质条件相近的两组天然地震波(EL Centro波和Taft波)和一组人工地震波,以圆形土楼承启楼和方形土楼世泽楼为例进行分析.分别对外部夯土墙和夯土-木构架混合结构进行计算,得到在地震作用下的应力、层间相对位移、层间位移角、木结构承受的水平地震剪力等性能指标.结果表明:地震力主要是由夯土墙的惯性力引起的,夯土墙占水平地震总剪力的97.4%;圆形土楼的应力和应变比方形土楼更均匀,空间整体性更好.     

圆明园舍卫城遗址夯土崩解试验研究及保护建议

夯土的工程特性与夯土的抗风化能力息息相关,尤其夯土的矿物构成、颗粒密度和耐崩解性能决定了夯土城墙的稳定性与抗风化能力。本文首先对圆明园舍卫城遗址夯土的矿物成分进行了分析,然后根据土工试验方法等国家标准,对舍卫城夯土含水率、块体密度、开孔孔隙率、颗粒密度、总孔隙率、颗粒粒径进行了测试实验,并并开展了夯土耐崩解性实验。研究结果表明,舍卫城夯土主要由石英、方解石、斜长石、微斜长石、绿泥石,云母等构成。夯土本身富含粘土矿物及夯土颗粒分布级配不良是夯土城墙破坏的重要内因,水是舍卫城夯土城墙破坏的重要外因,而水的来源主要有储存的地下水及毛细作用,以及明显降雨,至夯土墙体饱和,使土体内部产生不均匀应力,导致土体沿着孔隙、裂隙方向崩解。在此研究基础上给予相应的保护建议。     

夯土建筑现场调查

为研究中国夯土建筑的现状,改善和发展夯土建筑,对中国陕西地区的夯土建筑进行现场调查。搜集当地居民对夯土建筑的选址、挖建、使用和维修方面积累的丰富经验,通过对夯土建筑建造方法、防火、节能、采光、通风、防水、场地、病害与防治等多方面进行现场调查,分析其在设计、建造、使用与维护等多方面的经验与问题.结果发现,夯土建筑的防火和节能性能良好,采光和通风需要改进,现有的防水措施比较有效,建筑病害较多.夯土建筑作为一种环保节能型建筑值得进一步发展,然而也存在较多问题亟需解决.     

焦山古炮台夯土成分及力学性能

为确定焦山古炮台修复工程中夯土主要材料的配比及改进其制作工艺,采用传统方法试制了夯土试样,通过X射线衍射仪和扫描电子显微镜,对比分析了古代夯土与现代夯土的组成成分,综合确定焦山古炮台夯土的成分比.通过测试夯土试样的力学性能,得到其应力应变曲线.结果表明,焦山古炮台夯土的主要材料土、石灰、细砂的配比为4:3:3,其力学性能与混凝土类似,用改进的Saenz公式能很好地拟合其本构关系.分析结果可为类似古建筑维修工程提供参考.     

中国丝绸之路夯土长城监测预警研究——以嘉峪关关城为例

嘉峪关关城是世界文化遗产中典型的土遗址类型.因年久失修、日照风雨侵蚀等因素影响,夯土墙体出现了墙体表面风化、酥碱脱落、坍塌裂缝倾斜等现象,严重制约着文化遗产的可持续发展.针对土遗址所面临的病害问题,建立监测预警指标体系,制定科学的预警值,实现预防性保护.通过监测预警管理,旨在减缓或降低各类风险因素对土遗址带来的危害,使嘉峪关关城得到更科学有效的保护.     

祁连山麓明长城夯土力学与粒度特性关联性研究

以祁连山南北两麓18处明长城原状夯土为对象,在建造地点、年代和工艺调查的基础上,采用无侧限抗压强度试验、颗粒分析试验、分形以及非线性拟合分析方法对夯土的应力-应变、强度以及颗粒组成与分布特征进行研究.结果表明:据夯土无侧限抗压强度试验所表现出的应力-应变关系、屈服和强度特性,可将其划分为单峰和多峰屈服型2类; 2类夯土各变形阶段的特征值与曲率系数、抗压强度与粒度分维值均存在良好量化对应关系.研究结果为判定同一区域、时代以及工艺条件下古代夯土力学性质优劣提供了新的途径.     

不同夯筑方法的承重夯土墙体抗震性能试验

提出适用于生土结构房屋承重夯土墙体新的施工方法,对采用不同方法夯筑的承重夯土墙体的受力及抗震性能进行试验研究,设计了3个墙体试件,分别采用传统水平分层夯筑、错层夯筑和加销键夯筑。对试件施加竖向荷载和低周反复水平荷载,研究采用不同夯筑方法建造的夯土墙体在地震荷载作用下的破坏过程、破坏形态、滞回曲线和骨架曲线的特征,以及墙体的水平承载力和变形能力等;对比分析不同夯筑方法对夯土墙体水平受力性能和变形性能的影响。研究结果表明,与传统夯筑方法相比,错层夯筑法使墙体的承载和变形能力都得到提高;加销键夯筑使墙体的变形能力得到提高。     

干旱区线性夯土遗址径流型冲沟影响因素

为了深入研究夯土遗址径流型冲沟病害的发育机理与科学防治方法,展开径流型冲沟发育活跃程度的影响因素研究.选择具有相同赋存区域、时代和工艺属性、分布于研究区的线性夯土遗址明长城为研究对象,通过对17处明长城1 km长度遗址上冲沟的数量和形态特征的调查统计,提出表征一个地区冲沟发育活跃程度的特征值冲沟线性密度和收缩率.利用回归分析法筛选出崩解速率、液性指数、黏聚力、年均降雨量、年均日极端降雨量和年均气温日较差作为主要影响因素.最后,通过熵权灰色关联法建立影响因素评价模型,得到系统内的影响因素关联大小为崩解速率>液性指数>黏聚力>年均气温日较差>年均降雨量>年均日极端降雨量.在西北干旱区夯土遗址径流型冲沟发育过程中,夯土自身因素的影响比环境因素影响更为显著.     

干旱区夯土遗址干湿盐渍耦合劣化微观结构分析

通过对分别掺入不同含量Na2SO4和NaCl并经历干湿循环的遗址土重塑样的基本水理、力学指标测试以及风洞试验,揭示试样在耦合作用下崩解速度、抗压强度、风蚀速率与盐分的关系;并通过微结构分析实验研究试样微结构特征参数与盐分之间的关系.进而通过统计学分析方法证实试样的宏观性质指标与各微结构特征参数间的相关关系并建立回归方程.研究结果表明:耦合作用通过改变微观结构而对遗址劣化进程产生影响,从而为遗址劣化程度的评价提供了微观依据.     

夯实水泥土楔形桩复合地基工作性状试验研究

针对软土地基中的夯实水泥土桩复合地基,分别进行1组圆柱形桩和3组不同楔角楔形桩的9桩复合地基对比试验,研究这4组复合地基在相同条件下的桩－土平均沉降差、桩体应力、平均桩－土应力比、平均沉降随荷载变化的规律.研究结果表明:夯实水泥土楔形桩能有效地调节桩－土沉降差和地基沉降,提高地基承载力:增大楔形桩的楔角能使桩体较早地发挥其承载性能:在一定荷载范围内,夯实水泥土楔形桩复合地基的平均桩一土应力比夯实水泥土圆柱形桩复合地基的平均桩一土应力比大:随着荷载的增加,桩体所分担的荷载是有限的,夯实水泥土楔形桩复合地基的平均桩－土应力增长趋于稳定或下降,即楔形桩的倾斜侧壁能有效地缓解桩体应力集中现象.     

夯实水泥土桩复合地基中桩-土-垫层共同作用机理

基于剪切位移法,引入Mylonakis&Gazetas桩-土相互作用及温克尔地基模型,导出复合地基中桩-桩、桩-土及土-土相互作用柔度系数计算式;在此基础上,考虑垫层的影响,提出路堤荷载作用下桩-土-垫层共同作用分析的新方法,并利用Matlab软件编制相应的计算程序。以夯实水泥土桩复合地基为例,进行路堤荷载下夯实水泥土桩复合地基的室内模型试验,探讨垫层模量及厚度对桩与土差异沉降的影响。研究结果表明:在路堤荷载作用下,设置合适的柔性垫层,能有效增加桩体承担荷载的比例,发挥桩的承载能力,减少桩与桩间土之间的差异沉降及复合地基的沉降,改善复合地基的工作性状。     

一种新的夯扩灌注桩单桩竖向极限承载力公式

针对设计与施工中遇到的单桩承载力问题，采用计算与统计分析方法，对近10年来所完成的数百项工程，将其打桩原始记录、地质勘察报告与单桩竖向静载试验得出的承载力相对比而得出了一种小误差的夯扩灌注桩单桩竖向极限承载力计算公式，与单桩竖向静载试验吻合很好，对夯扩灌注桩设计与施工具有重要参考意义。介绍了夯扩灌注桩单桩极限承载力的研究方法、研究成果及应用效果检验。     

攀西稀土矿泥中稀土的回收利用研究进展

攀西稀土矿是我国第二大稀土矿,其矿床风化产生的稀土矿泥是一类新的稀土资源.本文综述了攀西稀土矿泥的特点和稀土回收利用的研究现状,并提出了今后稀土矿泥综合利用的方向.     

加筋土挡墙在山区高等级公路建设中的应用与经济比较

对加筋土技术与加筋土挡墙作了简要介绍和阐述,结合贵州山区修建高等级公路的特点,评述了这一技术的优越性,并对加筋土挡墙与浆砌片石挡土墙作了工程经济比较。