饱和渗透系数空间变异性对边坡稳定性的影响

研究了降雨雨型、雨强和持时对边坡孔隙水压力分布的影响以及降雨入渗条件下饱和渗透系数的空间变异性对孔隙水压力、含水率、抗剪强度参数、局部安全系数等参数空间分布的影响。研究结果表明,降雨特性对边坡孔隙水压力的影响较大;受渗流主方向影响,降雨条件下饱和渗透系数的水平波动尺度对孔隙水压力及含水率的变异性影响小于竖向波动尺度,降雨致滑坡的临界滑面基本与坡面平行且深度较浅;随着饱和渗透系数水平波动尺度的增加,滑坡深度随之增大,从总体上坡体上部局部安全系数随饱和渗透系数竖向波动尺度的增加而减小。     

非轴对称荷载下考虑流体流速的饱和土稳态动力响应

由于饱和土中流固耦合，饱和土的动力问题不但要考虑土骨架的运动，而且还要考虑流体的运动．对此，不忽略流体相对于土骨架运动的惯性项，应用Hankel积分变换方法，对Biot波动方程逐次解耦后直接求解得通解；根据通解和半空间内部或表面作用水平力时的边界条件和作用面上的连续条件，求得边值问题的解；对边值问题的解进行相应的Hankel逆变换，就可求得应力、应变、位移、孔压等．最后给出了Hankel逆变换的数值方法．     

孔隙流体对饱和土中桩基础动力阻抗的影响

用流体饱和多孔介质材料描述土体,用间接边界元法分析饱和土中桩基动力阻抗,探讨饱和土中孔隙流体对饱和土中桩基础动力阻抗的影响。结果表明,孔隙流体对饱和土中桩基础动力阻抗有一定的影响,在地基土与基础结构动力相互作用研究应考虑地基土中孔隙流体的影响。     

两种土模型下饱和土中球空腔的动力响应

考虑土颗粒间库仑摩擦消耗的能量,采用弱非弹性介质模型研究饱和土中球形空腔的动力响应.基于Yamamoto模型,建立了具有球空腔饱和土体稳态振动的控制方程;通过引入势函数,分别得到了边界透水和不透水条件下饱和土体的位移、应力和孔隙水压力等解析表达式;利用界面连续性条件,确定了待定系数的具体表达式.以饱和砂土和粉土为例,分析了Biot两相饱和介质和Yamamoto两种土模型下饱和土中球形空腔动力响应的差异.在此基础上,分析了界面处具有球形空腔饱和砂土和粉土的径向位移、孔隙水压力和环向应力幅值随外荷载激振频率、空腔半径的影响.结果表明:在共振频率处,Yamamoto土模型下饱和土体的动力响应小于Biot土模型下饱和土体的动力响应;能量损失比对饱和土中球形空腔的动力响应有显著的影响.     

饱和土与结构动力相互作用分析

为了确定饱和土与结构动力相互作用问题的影响函数, 用FOURIER展开和HANKEL积分变换分析和求解外力作用下三维非轴对称饱和土动力响应方程 ,得到以饱和土土骨架位移和孔隙水压力为基本未知量的动力响应基本解.基本解可直接用于确定饱和土与结构动力相互作用问题中的影响函数.     

饱和土动力分析的无条件稳定交叉迭代法

对于饱和土地震和固结问题 ,用位移 -孔隙水压(u- p)方程来描述。土和孔隙水的相互作用对这样一组耦合方程 ,运用交叉迭代进行解耦。讨论了交叉迭代法的基本思想 ,证明了常规的交叉迭代法是条件稳定的。介绍了Zienkiewicz给出的一种高效的无条件稳定的隐式 /隐式交叉迭代法 ,并依据 Park的思想详细证明其稳定性。用地表受突加竖向荷载时的动力反应数值算例说明此交叉叠代法能有效地减小计算量     

考虑水力模型参数空间变异性土石坝边坡可靠度分析

土石坝边坡可靠度分析中大多只考虑了坝体材料抗剪强度参数的空间变异性,忽略了非饱和水力模型参数空间变异性的影响.本文发展了 土石坝边坡可靠度非侵入式随机分析方法,探讨了水力模型参数空间变异性对土石坝边坡可靠度的影响规律,解释了土石坝边坡失效概率随水力模型参数a的变异系数增大而减小的原因.结果表明:非侵入式随机分析方法计算...     

三维非轴对称饱和土动力刚度矩阵

基于三维非轴对称饱和弹性土层动力响应分析的基本解,推导出有限厚饱和土层和饱和半空间精确动力刚度矩阵,再由层间内界面连续条件建立三维非轴对称分层饱和土体总刚方程。该方法不要求对土体自然层(有限厚度)作薄层离散,也可方便处理层内荷载的影响;总刚方程可直接用于计算边界元法中边界积分方程要求的影响函数(GREEN函数)。     

流体渗透系数对饱和土中桩基础阻抗系数的影响

用间接边界元法对饱和土中桩基础阻抗函数进行了分析。由桩基础与饱和土交界面处的协调条件和平衡条件,建立了桩基础与饱和土动力相互作用的控制方程,探讨了饱和土中流体渗透系数对饱和土中桩基础阻抗函数的影响。结果表明：饱和土中孔隙流体对饱和土中桩基础阻抗函数有一定的影响,由于饱和土中孔隙流体与土骨架的相互作用,饱和土中桩基础的动力阻抗与单相土介质中桩基础的动力阻抗有一定差别。     

水平激振下饱和土中楔形桩动力阻抗分析

基于Biot饱和多孔介质理论,将桩体简化为Euler梁,建立水平稳态激振下楔形桩-土耦合振动模型.首先通过引入势函数,求解平面应变条件下桩周土振动控制方程,并利用分离变量法和算子分解法求得各桩段土反力.再结合桩土耦合及位移连续条件,求解得到楔形桩桩顶阻抗解析解.通过算例分析,研究了楔角、长径比以及土体渗透性等因素对楔形桩桩顶阻抗的影响.结果表明：1）在低频范围内,楔形桩阻抗会随楔角增大而减小;2）桩底尺寸一致时,桩顶水平阻抗、摇摆阻抗随长径比的增大而增大;3）对于桩长相同、楔角不同的等体积楔形桩,在低频阶段水平动刚度随楔角增大而减小,而高频阶段则相反;4）土中液相的存在对桩顶动力阻抗有显著影响,忽略土中液相作用会低估桩顶动力阻抗;5）表层软土会降低楔形桩桩底动阻抗.     

饱和重塑黄土动力反应的数值模拟

将具有粉质黏性的马兰黄土重塑后制成饱和试样,进行了一系列的固结不排水动三轴剪切试验,得到不同动应力幅值下的应力应变曲线.以双曲线型骨干曲线为基础,以动态骨干曲线假设为条件,推导了复杂动荷载下用轴向动应力应变表示的卸载、再加载曲线方程.从应力应变曲线和能量消耗两方面对固结不排水动三轴试验进行了数值模拟分析,并与试验结果进行比较,结果表明:当动应力幅值与固结围压之比在一定范围内时,两者的阻尼比接近;当动应力幅值较大时,两者的卸载曲线较为一致.提出的数值方法能较好地模拟重塑饱和马兰黄土的固结不排水动力反应,可为马兰黄土地区的土动力反应分析提供参考.     

循环动载下土工格栅加筋砾性土动力特性试验分析

为探究相同动应力比和相同动应力幅值下围压对加筋砾性土动力特性的影响,通过GDS动态三轴测试系统开展了土工格栅加筋砾性土动三轴试验。研究了相同动应力比和相同动应力幅值下围压对加筋砾性土轴向累积应变、回弹模量、动孔压的影响。结果表明:动应力比相同时,围压增大轴向累积应变随之增大,而动应力幅值相同时其规律恰恰相反;随围压的增大,回弹模量和动孔压均增大;相同动应力幅值时,回弹模量在振动初期的衰减较为明显,围压为120 kPa时衰减现象最为显著;随着围压的增大,动孔压均呈增大趋势,而孔压比基本维持在0.5左右,表明加筋砾性土具有良好的抗液化性能。     

温度对土壤水分性状的影响研究

温度对土壤的持水曲线产生明显的影响,在一定含水量条件下,随温度升高,土壤水基质势增加,而在同一基质势下土壤持水量随温度升高而降低,土壤水基质势温度系数(cm/℃)随土壤质地加重而增大,随含水量的增加而降低,并且与土壤水分变化特征(脱水或吸水)有关,脱水过程基质势温度系数大于吸水过程,低温段(5℃～20℃)大于高温段(20℃～50℃);土壤渗透系数随温度升高明显增大,且随质地加重,其温度效应增强;温度明显地影响土壤水的蒸发性能,随温度升高,土壤蒸发强度增大,蒸发第一阶段时间缩短,土壤前期蒸发增大,后期减弱,温度升高,土壤水分再分布速率增加,土体持水量减小。     

振动频率对饱和黏土动力特性的影响

为了了解振动频率对饱和黏土动力特性的影响,针对天津临港工业区典型黏土做了一系列原状土与重塑土的动力试验.结果表明,随着频率的增加,原状土变形曲线由破坏型向发展型再向渐稳型过渡,重塑土变形曲线多为直线型.对4种动变形曲线定义了不同的破坏标准,发现随着振动频率的增加,软黏土动强度的变化趋势为先提高,之后增长幅度减小.频率越低,原状土的孔压升高越快;但振动频率对于重塑土孔压发展影响较小,原状土的界限孔压比低于重塑土.振动频率越低,原状土的动弹性模量软化指数下降得越快,并最终稳定在界限软化指数;不同振动频率下,重塑土软化指数的发展较为一致.     

大跨度空间钢管桁架结构的风振响应和风振控制研究

为了获得大跨度空间钢管桁架结构在风荷载作用下的实时受力、变形情况和风振系数,本文采用自回归法编制计算程序,数值模拟具有空间相关性的大跨度空间钢管桁架结构的多点风速时程,根据由风速时程转化的作用于结构的风荷载时程对两个大跨度空间钢管桁架结构进行风振响应分析和风振系数的计算.结果表明,编制的计算程序可较好地模拟大跨度空间钢管桁架结构的空间点风速时程,计算所得风速时程的功率谱与目标功率谱吻合较好;采用粘滞阻尼器后结构节点位移及杆件应力振动幅值均有所降低,可有效地减小结构的风振响应;根据风振响应的计算结果给出了可供设计参考的结构风振系数.     

不同年龄阶段马尾松人工林土壤水分-物理性质

本研究以广西横县镇龙国有林场内的马尾松人工林为对象,旨在为马尾松林的合理经营提供科学理论依据。采用环刀法对4种不同种植年限马尾松林的土壤物理性质进行研究。结果发现,马尾松人工林土壤容重随林龄的增长呈减小的趋势,土壤饱和持水量、土壤毛管持水量和土壤渗透率随林龄的增长呈逐渐增加的趋势。土壤容重随土层深度的加深而增大,土壤孔隙度、土壤持水量以及土壤渗透速率随土层深度的加深而减小。总体上,马尾松人工林随着林龄的增长对土壤改善起到促进作用,且表层土壤处于较好状态,深层土壤改善效果逐渐增大。     

成层土地基在强夯作用下的孔压响应

强夯法处理地基应用范围较广,但一般认为对饱和度较高的软黏土地基应谨慎使用.本文依托实际工程,运用有限差分程序FLAC3D,提出了强夯作用在处理成层土地基时存在"软土核"效应,该效应的产生有利于提高强夯法对软土的加固效果.通过研究发现当软土层厚度小于某一临界值,且其相邻土层具有良好的渗透性时才能产生"软土核".研究成果有助于指导在高饱和度黏性土地基中合理运用强夯加固法.     

强夯法处治新疆盐渍软弱土的机理及应用研究

新疆地区存在的盐渍软弱土采用强夯法处理存在地基液化、土层结构破坏和表层盐分聚集等问题。以新疆开都河某公路工程为例,进行了单点夯、强夯面回铺砾石土和降水井结合回铺砾石土强夯三种方案;并且通过对夯沉量、孔隙水压力和夯后弯沉等参数的分析研究提出合适的强夯方式。试验表明采用降水井结合回铺砾石土强夯;且用两遍点夯和一遍满夯的方式可有效地消除由地下水位高引起的强夯地基液化和夯后结构破坏引起的沉降不均匀现象;此强夯工艺简单,质量易于控制,能给新疆其他盐渍软弱土的地基处理工程提供参考。