土力学实验课教学中存在的几个问题及改进措施

目前土力学实验课教学中存在着教学手段单一、学生实验缺乏积极主动性等问题，针对这些问题和不足进行了原因分析，并相应提出了一套切实可行的解决方法。所建议的方法在其它工科专业实验课中也有一定的借鉴和推广意义。     

热—力耦合下能源桩沉降和荷载传递特性的数值分析

在热—力耦合下,能源桩荷载传递及其沉降规律是能源桩的研究热点。通过FLAC~(3D)有限差分软件研究能源桩在冬季运行工况下的沉降和荷载传递特性,并用London试验验证数值计算结果的合理性和正确性。通过研究温度对桩身轴力以及桩体和桩侧土体的沉降的影响,发现热—力耦合作用下桩体的轴力大于仅荷载作用时;桩体因自身温度升高而膨胀,桩体的上半部分相对于桩侧土体向上运动,桩体的下半部分相对于桩侧土体向下移动,使得桩体顶部的沉降量减小,热—力耦合作用下桩侧土体的沉降量小于仅荷载作用时。     

考虑中主应力及三向应力状态影响的地基承载力分析

基于推广的SMP准则，建立了平面应变条件下和三轴压缩条件下土的抗剪强度参数关系的简单解析表达式．基于这一关系，采用各自应力状态下土的强度参数，用滑移线方法分析了条形基础、圆形基础承载力系数及圆形基础承载力形状修正系数．计算结果表明，若忽略应力状态对土的强度参数的影响而简单地用三轴压缩试验下土的强度参数，由此计算得到的条形基础承载力系数具有较大的误差，且这种误差随着土的内摩擦角的增大而增大．针对圆形基础，将计算结果与Terzaghi经验关系对比分析发现。Terzaghi的经验系数在多数情况下是合适的，但当基底光滑时，由土自重所引起的承载力系数所对应的形状修正系数取0．6是偏于不安全的，根据计算结果建议取为0．4．     

深大基坑开挖对邻近建筑物及隧道的变形影响

以天津地铁邻近的某广场深基坑工程为背景,基坑东西两侧的围护结构采用邻近建筑物的地下室连续墙,基坑下部有地铁隧道穿越。基坑开挖对邻近既有建筑物和地铁隧道产生变形影响,采用有限元软件MIDAS/GTS进行数值模拟。计算结果表明,采用既有建筑地下室侧墙作为基坑围护结构,基坑开挖对该建筑沉降量和倾斜影响较小;开挖对隧道侧向位移影响较大,而对隧道轴向位移影响可以不计,隧道总位移量不影响正常使用。合理利用周围既有建筑物,地下室永久结构作为基坑临时支护结构,能够节约资源和降低成本。     

AK-MCS中初始设计样本数量对可靠度计算的影响分析

为了解决传统Monte Carlo方法在计算土木工程可靠度时存在计算量过大的问题,引入AK-MCS方法进行可靠度计算。虽然这种方法通过主动学习可以在保证精度的前提下提高计算效率,但方法中初始样本点的数量差异可能对失效概率的评估精度和功能函数调用次数具有一定的影响。为研究这种影响,采用拉丁抽样法抽取不同数量初始样本,通过两个算例进行对比和分析,计算结果表明,初始样本数量不同会造成主动学习的次数不同,初始样本点越少需要的主动学习次数较多,当初始样本数量是随机变量的5倍时,可靠度计算精度达到传统Monte Carlo方法结果。     

侧压力系数变化时均布条形载荷下的塑性区

根据弹性理论和Mohr-coulomb准则，导出了侧压力系数变化时均布条形载荷下地基中塑性区的控制方程。根据方程可以确塑性区的范围，发展趋势和应力演变过程。与文献给出的假设侧压力系数等于1时塑性区的确定方法相比，本法所确定的塑性区稍深，而且随载荷增大两侧相对独立向下发展且连体趋势不明显：当载荷达到某一值时，塑性区深度将迅速加深而宽度却基本不变。     

Ni3S2 -多孔镍@泡沫镍电极制备及其赝电容性能

采用氢气鼓泡法预处理泡沫镍集流体,通过循环伏安法原位电沉积Ni₃S₂活性材料,制备了Ni₃S₂-多孔镍@泡沫镍(Ni₃S₂-Ni@NF)电极.通过扫描电子显微镜(SEM)、X射线衍射(XRD)、光电子能谱(XPS)和拉曼光谱(Raman)对物相结构进行了表征,并利用电化学工作站测试了电化学性能.结果表明:制备的Ni₃S₂-Ni@NF材料表现出优异的赝电容性能,在2 mA/cm2的电流密度下,比电容达到4.56 F/cm2,且具有优异的倍率性能(20 mA/cm2的电流密度下,比电容达到4.06 F/cm2)和循环性能(10 mA/cm2的电流密度下,循环1 000次的比电容保持率约73%).