上硬下软地基应力分布特征及计算方法研究

在软弱下卧层的承载力验算和沉降计算中,附加应力的确定是个难点.常用的方法是用均质土中的应力解或应力角扩散法来得到上硬下软地基的应力场,方法简单但计算结果可能存在较大误差.针对此问题,本文利用非均质弹性体内竖向应力的理论解和弹性地基梁理论来分析上硬下软双层地基分界面的应力分布特性,并结合有限元数值分析结果,提出了应力扩散系数的实用计算方法.该方法可以考虑不同位置和土层模量对应力扩散的影响,且公式形式简单,便于使用.     

矿渣垫层法处理地基

矿渣垫层能起扩散压力、排水固结作用，同时减少基础沉降。它取材方便，施工方法简便，造价低廉。通过实例对矿渣垫层法的理论设计和现场载荷实验进行了分析比较，此法完全满足设计计算要求，是处理软弱地基的有效方法之一，可在相似地质条件下推广应用。     

软土路基下卧层固结分析

以某客运专线项目为研究对象,基于Merchant流变模型,提出软土路基层状黏弹性下卧层一维固结分析方法,得到软土路基下卧层不同时刻有效应力计算公式.采用MATLAB软件将本文计算公式编制成应用程序,作出几个主要影响因素对双层地基固结过程的影响曲线图.研究结果表明:半透水砂垫层的渗透系数对下卧层土体的固结有显著影响,随着渗透系数k0提高,土体固结进程加快,固结完成的时间缩短;下卧层土层的Kelvin体弹簧的弹性模量和黏滞系数对有效应力都有较大影响,下层土弹性模量Es2和E2越大,有效应力增长速率越大,固结速度越大,达到稳定状态的时间越短;加荷速率对固结的发展有明显影响,加荷速率越大,固结速度也相应越快.     

刚性桩复合地基下卧层沉降计算

刚性桩复合地基工作过程中,桩体会向下卧层产生一定的刺入,从而使下卧层产生沉降差异.为了得到发生刺入的下卧层应力分布情况,取下卧层等效单元体进行分析.将内外土柱接触面分为破坏滑动段和弹性滑动段2部分.采用有效应力法计算接触面破坏滑动段摩阻力,并考虑侧向土压力变化的影响;在接触面弹性滑动段,假定摩阻力与相对位移为线弹性关系,利用荷载传递法进行计算,得到下卧层土体的竖向附加应力分布,给出了复合地基下卧层沉降计算公式.通过实例表明,该计算方法与现场实测结果吻合较好.     

复合地基沉降计算与数值模拟分析

采用数值模拟对复合地基附加应力的扩散模式进行了研究,对规范及相关文献给出的地基沉降计算方法进行了讨论,分析了承载板刚度、载荷大小、桩体刚度对应力扩散模式及扩散角的影响,在规范给出的地基沉降计算方法的基础上,考虑复合地基附加应力的实际扩散模式,提出了一种新的复合地基沉降计算模式,并给出了应力扩散角的取值建议.通过与实测数据的对比,证明该方法比其他方法计算结果更加准确.     

ρ级射线及其与Borel方向分布间的关系

设f(z)是ρ(0<ρ< ∞)级整函数。对某一固定的θ,若 lim_(r→∞)9log~ log~ |f(rei~θ)|)/logr=ρ则称 L_θ:argz=θ为f(z)的一条ρ级射线。ρ级射线充满的角域称为,f(z)的ρ级射线角城。我们得到如下的结果:1.f(z)至少存在一个ρ级射线角域,而每个角域的开度不小于π/ρ, 2.对每一θ,0≤θ<2π,有 lim_(r→∞)(log~ log~ |f(rei~θ)|)/logr= lim_(r→∞)(log~ log~ |f′(rei~θ)|)/logr。 3.f(z)的所有Borel方向必位于ρ级射线角域之内或边界上。设ρ为f(z)的ρ级射线角域的个数,q为它的Borel方向的个数。 4.若p<2ρ,则q≥p 1。 5.若p 1<2p,且q=p 1,则,f(z)的每二相邻的Borel方向间的夹角,除一个外,都等于π/ρ。     

解析数论中一类和式的定量估计

设实数α=a/q+θ/q2满足(a,q)=1,q≥l,|θ|≤1.x≥1,Y≥1都是实数,研究了解析数论中∑x≤X min(XY/x,1/2‖αx‖)的定量估计问题,得出了当α为有理数和实数时的定量估计结果.     

刚性基础下柔性桩复合地基有效桩长的计算方法

从柔性桩有效桩长的沉降出发,通过弹性理论和Mindlin位移解分别推导出桩顶和桩间土顶的沉降量计算公式。根据在刚性基础下桩土顶面的位移协调条件,推导搅拌桩有效桩长的计算方法,利用室内试验结果对推导所得的公式进行简化,从而得到便于工程应用的复合地基有效桩长的计算方法。数值计算结果表明,桩身弹性模量(Ep),桩间土弹性模量(Es)和泊松比μ的取值对有效桩长的计算结果有明显的影响。在实际设计中的Ep,Es和μ的取值应该根据现场试验结果来确定,使计算结果能更好地与实际结果相符。此外,将推导所得计算公式与现有的一些计算方法进行比较分析,结果表明,当Ep/Es为50左右时,有效桩长的计算偏差约为5％。现场试验结果表明柔性桩复合地基的Ep/Es值一般也为50左右,因此,可以认为推导出的有效桩长的计算方法具有实用价值。     

极值和的分布的渐近正态展开

在二阶广义正规变换条件下,分别给出了当γ<1/3, γ=1/3及1/3<γ<1/2时的极值和的分布函数渐近正态展开式。     

关于光栅方程式普遍形式的讨论

光栅方程式是普通物理《光学》中的重要公式之一。在教学中,对光栅方程的讨论主要侧重于平行光束垂直入射的情况,这就是大家都熟悉的公式: dsinθ=jλ显然,衍射角θ的取值范围为-π/2～π/2、θ角取正值,对应正级光谱,θ角取负值,对应负级光谱。关于角度的正负,可仿照几何光学中的规定,从光栅法线转到光线方向为逆时针时取正值,顺时针时取负值。     

膨胀管技术中膨胀芯头锥角设计

膨胀套管技术是20世纪90年代才兴起的一门节约井眼直径的钻井技术,在我国还处于理论探索阶段。用ADINA软件中的弹塑性有限元接触问题建立了可膨胀管膨胀过程的力学模型,通过对膨胀芯头锥角α的不同取值,在相同工况下对N-80钢级材料的244.5 mm(95/8″)套管膨胀至298.4 mm(113/4″)的膨胀过程进行详细的计算机模拟分析,并且在定性和定量地比较套管膨胀后的等效应力、接触压力、残余应力、膨胀芯头所需的推动力以及套管轴向收缩量的基础上,得出了膨胀芯头的锥角α取值为12.3°时更有利于膨胀套管的膨胀,为膨胀芯头的结构设计提出了依据。     

膨胀管配合公差带设计方法研究

膨胀管技术主要应用于套损井的修复,具有悬挂力大,补贴强度高,密封能力强,抗内压、外压大,通径大等特点。为了改善膨胀管管体的抗挤压性能、提高套管补贴效果,通过试验分析了膨胀管膨胀力的主要影响因素,得到膨胀锥角度与膨胀率、膨胀压力的关系、润滑介质与膨胀压力的关系。在此基础上提出了膨胀配合公差带的膨胀管设计方法,并通过试验对设计的膨胀管的悬挂力和封压进行了测试,测试结果满足目前的套管补贴要求。     

行车荷载作用下湿软路基残余变形的研究

依据弹性层状体系理论计算了行车荷载作用下路基顶面及路基土中的竖向应力，建立了路基附加应力的动力模式，采用室内动三轴试验模拟了行车荷载作用下路基土的残余应变特性和孔隙水压力规律，提出了行车荷载作用下湿软路基残余变形的预估方法，并通过上海成都市外环线通车2年后路基残余变形预估值和实测值的对比计算验证。     

基于静力贯入的路基压实度确定方法

为了建立公路路基压实度检测的新方法,在研究静力贯入路基变形力学机理基础上,深入考虑路基土体变形的非线性特征,引进分级加载和地基沉降分析的分层总和分析的思想,结合增量广义虎克定律和Duncan-Chang模型,建立了以路基土体初始孔隙率、泊松比、粘聚力和内摩擦角等为参数的路基贯入荷载位移分析模型.基于上述静力贯入位移分析模型,根据实测路基静力贯入荷载位移曲线,引进自适应遗传模拟退火优化反演分析方法,建立了基于静力贯入试验的路基压实度检测方法,该方法不仅可以检测路基压实度,还可以测定路基土体其他物理力学参数,而且,该方法还具有检测速度快和效率高的特点.通过工程实例计算和与现有方法的对比分析,表明了本文方法的合理性与可行性.     

路基挡土墙土压力的极限分析法

针对传统黏性土路基土压力计算理论的不足之处,提出利用极限分析法计算黏性土路基挡土墙的主动土压力,把土的黏聚力作为一个单独的计算因素,推导出相应的计算公式,使之更适合于一般情况下的土压力计算,并通过算例与传统的计算方法相比较,表明极限分析法的正确性和有效性,可用于实际工程。     

路基沉陷劈裂注浆加固试验

为了探寻一种针对公路路基沉陷的有效处治措施,提高注浆加固的处治效果,优化注浆施工工艺,在邵怀高速公路典型路基沉陷成因机理分析的基础上,采用劈裂注浆法对路基沉陷进行了处治技术试验研究,并进行了注浆工程的数值模拟和基于FWD检测技术的注浆效果评价.研究结果表明,注浆压力随时间的增长整体呈现波动上升趋势,劈裂注浆加固最优注浆压力为1.2MPa.FWD检测结果表明,本研究提出的竖向花管注浆及水平花管注浆方案的注浆效果良好,能够有效处治路基沉陷病害.     

考虑蠕变损伤作用的高山草甸区路基冻胀特性——以贡觉至芒康公路为例

冻胀融沉现象是高山草甸区路基的主要病害,是急需解决的重要问题。对于季冻区路基,蠕变作用使得路基冻胀变形更加复杂,因此,建立一种考虑蠕变损伤作用的冻土数学模型尤为重要。将冻土视为非线性弹性体,考虑冻土体蠕变损伤作用,分别从水分场、温度场、应力场角度,基于各物理场的微分控制方程式及其之间的联系方程,建立冻土在三场耦合下的数学模型。基于该数学模型对高山草甸区路基进行数值计算。研究发现,路基的最大冻深位置在路基表面以下1.2 m处,冻结锋面推移最大深度达到距离路基顶端以下0.6 m处;在左右路基顶角、新旧路基填土交界处及坡脚拐点处易出现应力集中;最大水平位移约为6.44 mm,最大竖向位移约为15.8 mm,大致出现在两侧坡面与路基顶面交界角处,应重点加强两侧坡面及路基顶面交界角处的防冻胀处置措施。     

由原位测试估算砂土岩土参数的方法

提出了由标准贯入试验和静力触探试验估算上海砂土的岩土参数的方法，并讨论了ＳＰＴ的杆长修正和上覆压力修正，为了取得Ｄｔ与ψ、Ｅａ，ｑｃ间有用的相关关系，考虑上覆压力是必要的。     

隧道中高速列车震动所产生的路基动应力集中

针对高速列车产生的震动,基于弹性波的散射理论,采用波函数展开法,研究了隧道中板型路基上的圆孔对SV波的散射和动应力集中,得到了问题的解析解,给出了路基中动应力集中因子的数值解,分析了路基的剪切模量的大小、波数等对动应力集中的影响.通过数值计算分析表明,板型路基的剪切模量的大小、波数等是影响动应力集中的重要因素,为隧道中板式路基的高速列车震动评价和地震评价提供了理论依据.