直线形冻土墙动态温度场的试验研究

在研究直线形冻土墙用于深基坑支护时其温度场数学模型的基础上，考虑工程因素，根据相似理论，对冻土墙温度场进行了模拟试验研究。结果表明：在积极冻结期冻土墙厚度与温度分布的无因次方程近似直线方程、与时间的无因次回归方程为二次多项式方程；提出了冻土墙平均温度、厚度、积极冻结时间的推算方法；用一定厚度的泡沫塑料板对冻土墙保温是方便而可行的。     

冻土墙围护深基坑开挖的蠕变有限元数值模拟

讨论了有限元数值法在冻土墙围护深基坑开挖中的应用,给出了适合于冻土墙的流变模型,并进行了参数识别。在考虑时间因素的前提下,对冻土墙围护深基坑开挖进行了蠕变有限元数值模拟,得到了墙体及基底变形随时间的变化规律,并和利用弹塑性模型计算出的结果进行了比较,得出了一些有意义的结论,为今后冻土墙的设计施工提供了重要的参考价值。     

人工冻结地层法施工特大深基坑的数值模拟

针对润扬长江公路大桥北锚碇特大深基坑的复杂水文地质条件,提出采用人工冻土墙围护结构。并采用弹塑性有限元法对人工冻土墙围护特大深基坑的施工过程进行了模拟分析,结果表明冻土墙设计厚度5.5m、冻土平均温度-12℃、混凝土衬砌厚度2m、开挖段高2m是安全可靠的,从而为今后的工程设计和决策提供理论依据。     

冻土墙围护深基坑开控的蠕变有限元数值模拟

讨论了有限元数值法在冻土墙围护深基坑开挖中的应用，给出了适合于冻土墙的流变模型，并进行了参数识别。在考虑时间因素的前提下，对冻土墙围护深基坑开挖进行了蠕变有限元数值模拟，得到了墙体及基底变形随时间的变化规律，并和利用弹塑性模型计算出的结果进行了比较，得出了一些有意义的结论，为今后冻土墙的设计施工提供了重要的参考价值。     

平面冻土墙变形计算的理论分析

采用弹性理论分析法,推得冻土墙围护深基坑坑国的墙体变形公式,并给出了考虑实际土压力分布和内支撑或外锚时的计算方法,利用公式计算,所得结果与模拟试验值十分接近.     

冻土墙冻结温度场和应力场耦合的有限元分析

根据传热学和固体力学原理导出了温度场、应力场耦合微分控制方程,并用伽辽金法推导了两场耦合的有限元计算公式。在NCAP-2D有限元程序的基础上扩充了冻结温度场和应力场的有限元程序,使其适应于冻土墙深基坑两场耦合分析。分析结果表明:冻土墙的变形呈一曲线的形式,最大位移发生在跨中顶部;地基因不同的热膨胀系数造成地表和基坑底部位移值不同。数值模拟的系统分析可为冻土墙围护深基坑开挖工程的设计与施工提供科学依据。     

冻土墙冻结温度场和应力场耦合的有限元分析

根据传热学和固体力学原理导出了温度场、应力场耦合微分控制方程，并用伽辽金法推导了两场耦合的有限元计算公式。在NCAP—2D有限元程序的基础上扩充了冻结温度场和应力场的有限元程序，使其适应于冻土墙深基坑两场耦合分析。分析结果表明：冻土墙的变形呈一曲线的形式，最大位移发生在跨中顶部；地基因不同的热膨胀系数造成地表和基坑底部位移值不同。数值模拟的系统分析可为冻土墙围护深基坑开挖工程的设计与施工提供科学依据。     

月球极区冻土模拟月壤钻进试验研究

月球极区已经发现水资源存在的证据,极区水资源的探测、采集与利用技术日益成为世界各国研究的热点。冻土是月球极区水资源存在的重要形式,对极区冻土实施采样返回作业是未来深空探测的重要任务内容。为满足未来冻土采样任务需求,在中国首次开展了冻土模拟月壤采样技术试验研究。基于探月三期模拟月壤制备基础,结合国内外极区冻土类月壤含水量探测与分析信息调研,进行不同含水量的冻土模拟月壤制备,开展钻取试验,初步总结冻土类模拟月壤钻进特性。通过试验得出结论,相较于高密实度的无水模拟月壤,冻土类月壤黏度更大,所需钻进力载更大,钻进过程排粉状态明显不同,需采用的钻进策略也有显著差别,样品形态因含水量不同呈现块状散体或柱状。试验获得了冻土模拟月壤钻进特性第一手资料,可支持后续冻土月壤采样技术深入研究。     

动荷载作用下高温冻土路基的动力响应分析

采用有限元计算和模拟试验相结合的方法,研究了高温冻土路基在列车动荷载作用下的动力响应。首先,通过数值计算分析了路基的地表变形、内部土压力的变化规律。根据相似理论确定并没计了冻土路基模拟试验装置,通过在路基周围地表及其内部布设压力和变形传感器,并用自行设计的列车动荷载加载装置对路基施加模拟荷载,进行了冻土路基的模拟试验。模拟试验和数值计算的结果分析表明:采用的数值计算模型和模拟试验方法基本可行,研究结果可为青藏铁路的安全运营以及维护提供参考。     

深基坑围护中冻土墙变形的解析计算

根据冻土墙在基坑开挖中的受力特征，分别采用悬臂梁和弹性薄板理论法冻土墙在基坑开挖中的变形进行了计算，并通过实例分析得出两种计算方法的差异性及其各自的适应条件，为冻土墙的设计施工提供了理论依据。     

淹水井筒上部井壁保护新技术

为解决淹水井筒采用冻结法施工后井壁所面临的安全问题,对井筒上部井壁保护的相关技术进行研究。以冻结壁为对象,采用现场实测和有限元数值模拟相结合的综合研究方法,提出新的冻结设计方案。在冻结壁达到设计要求后进行强制解冻,总结冻结壁的发展变化规律。结果表明:强制解冻能够有效控制冻结壁的发展,从而减小其持续过快发展对井壁的影响。该结果可以直接服务于工程实践,对工程设计有重要的理论和现实意义。     

考虑强度弱化及蠕变特性确定结冻壁厚度

本文对冻粘土试件进行了三轴蠕变试验,得到了复杂应力状态下冻粘土的蠕变方程及蠕变参数的数值。根据冻土的流变理论,探讨了塑粘区的扩展规律,最后推导出了冻结壁厚度计算公式和变形速率公式。同时,又进一步探讨了防止冻结管断裂的有效途径。     

轻型木刚架抗侧力性能的参数研究

采用与4个足尺木刚架试验结果对比验证的有限元分析模型,分析研究4个不同类型木刚架的抗侧力性能.选用刚架的高度、角部钢条安装类型和位置变化、底梁板层数、覆面板竖向连接方式和覆面板与骨架连接方式这5个影响刚架抗侧力性能的主要因素进行对比分析.结果表明,当增加刚架高度时,4个刚架抗侧刚度和承载力均显著降低;在刚架角部安装钢条的类型和位置变化的影响因素中,钢条本身抗拉强度对刚架抗侧力性能影响最大;钢条与刚架骨架直接连接比钢条置于覆面板外表面、隔着覆面板连接到骨架,连接作用更有效;设置双层底梁板、2排钉与覆面板连接只能稍微提高刚架抗侧力性能;覆面板竖向不连续、在刚架高度方向的中部以无垫块方式连接,比覆面板竖向连续对刚架抗侧承载力的影响不明显,而抗侧刚度有所降低;当覆面板与墙骨柱钉连接的列数由2列改为1列时,刚架抗侧承载力基本没有影响,但是抗侧刚度有所下降.     

深井冻结壁变形计算的理论分析

本文根据国家七·五攻关项目(75—12—04—04)“冻结壁强度及其参数研究”的实验结果及现场实际情况,采用理论分析法,推得冻结壁的变形公式。利用公式计算,所得结果与其它现有公式计算结果相比较,更接近试验值,表明更为合理,可作为深井冻结壁设计的又一理论依据。     

关于深井冻结凿井中的合理井帮温度问题

本文根据冻结壁温度场的特征,详细地分析了井帮温度与冻结壁的平均温度、有效厚度及其承载力等方面的关系.提出了合理井帮温度的确定方法.     

剪力墙构件恢复力模型在OpenSees中的应用

提出了钢筋混凝土（RC）剪力墙弯矩-转角三折线骨架模型，给出了关键点的计算方法。计算了105片RC剪力墙的截面有效刚度和峰值转角，并与试验值对比，验证了模型的准确性。采用OpenSees软件中可以考虑强度与刚度退化的修正的Ibarra-Medina-Krawinkler (ModIMK)滞回材料定义滞回规则，对钢筋混凝土剪力墙低周往复试验进行数值模拟与分析，模拟结果和试验非常吻合。与可以考虑弯剪耦合效应（shear-flexure interaction model, SFI）的模型的时程分析对比结果表明滞回模型可以有效预测框架剪力墙在地震作用下的响应。增量动力分析(incremental dynamic analysis, IDA)表明滞回模型可以有效预测剪力墙在地震作用下的倒塌行为，倒塌时的层间位移角比纤维模型小。     

季冻区边坡地下水渗流模型试验

随着季节冻土区的交通网络建设和基础设施建设项目不断增多,季节冻土区边坡工程冻融灾害问题越发严重。中国在此方面的研究起步较晚,中国学者虽积极开展研究;但较少有人通过试验手段研究地下水位变化对季节冻土区边坡的影响。使得季节冻土区边坡因春融期地下水上升引起的冻融-渗流稳定性问题成为亟待研究的课题之一。通过室内模型试验,揭示季节冻土区粉质黏土边坡在不同初始含水率、相同坡比的条件下,随着地下水位的升高,粉质黏土边坡在春融期破坏形式由浅层滑坡破坏向整体破坏过渡。     

钢筋煤矸石混凝土低剪力墙的抗震性能

根据六片钢筋煤矸石混凝土低剪力在低周反复荷载作用下的试验,分析了剪跨比,混凝土强度和配筋率等因素对抗剪强度的影响,解耦合弯曲变形和剪切变形,研究了煤矸石混凝土低剪力墙的抗剪强度,变形性能等抗震性能。最后,提出了煤矸石左剪力墙受剪承地菌计算公式。