非饱和黏土地层中相变能源桩热性能测试

采用钢球封装相变材料替换混凝土中粗骨料能够增加能源桩桩体的能量密度、提高换热量,从而减小热交换所需的地下空间资源。该文通过模型试验对非饱和黏土地层中的普通混凝土和相变储能混凝土能源桩进行冷热加载,对比研究了其热响应特性和对桩周土体的影响。试验结果表明：在冷热加载的热交换过程中,相变桩体周围土体传热主要范围约为1.5倍桩径,相变桩的换热管进出口温度变化大于普通桩,说明相变桩热交换效率高于普通桩;相变桩与普通桩在制热阶段的温差小于制冷阶段的温差,说明制冷加载在相同循环工况下的换热效率大于制热加载;在制冷过程中相变材料的加入加大了桩内竖向和横截面温度分布的不均匀性,在温度荷载作用下正常固结非饱和黏土地基产生明显的固结排水,发生不可恢复的沉降变形。     

大跨径悬臂浇筑连续箱梁墩顶临时固结结构设计研究

针对大跨径预应力混凝土连续箱梁桥悬臂浇筑施工过程中临时固结结构设计思路不明确,计算方法多样化,实际施工中造成浪费,甚至是存在极大的安全隐患,无法保证其稳定性和应用的可靠性这一问题,通过对大量连续箱梁桥悬臂施工临时固结结构设计资料的总结,根据理论分析建立了临时固结结构设计的实用计算模型,推导了临时固结结构的合理设计方法和计算公式,并通过实桥得到验证,研究成果对类似工程具有一定的指导意义和实际应用价值.     

重塑黄土的微观结构与土水特性关系研究

为了研究土体微观结构与其土水特性等水力学指标之间的关系,基于常规固结实验、土水特征曲线实验和扫描电镜观察,获得了不同密实度试样的微结构参数、排/吸水差异等宏微观指标.在此基础上,给出了平面孔隙比与土水特性指标之间的关系.研究表明,土样的排水能力和吸水能力获得最大值时,对应的平面孔隙比是不同的.     

基于非达西渗流的砂井地基径向固结解

采用考虑起始水力梯度的非达西渗流模型,修正了砂并地基固结理论.建立了相应的控制方程,并对其求解,给出了便于应用的显式解答,在此基础上研究了考虑起始水力梯度时砂井地基的固结性状.结果表明,由于起始水力梯度的存在,应力固结度最终将稳定在一个小于100％的数值上,最终的固结度随着起始水力梯度增大而减小.初始孔压也会对固结性状产生影响,初始孔压越大,孔压消散越充分,最终达到的应力固结度越大.但是初始孔压增大到一定值之后,最终固结度对其灵敏度降低.     

高填方黄土地基变形规律及稳定性研究

高填方地基的变形及稳定性已成为工程建设过程中的一个难点问题。本文通过对原状土体和重塑土体在不同条件下的压缩试验,分析其变形规律及机制,研究了高填方下覆原地基和填筑地基的稳定性,主要得到以下结论：加荷增量的减小,提高了原状土体的压缩性;含水率的增大会弱化高填方地基下覆土的结构强度使其压缩模量降低;在填筑前期含水率较大的填筑土压缩模量会更小,且随着加荷等级的增加,变化趋势逐渐减弱;E-K曲线较符合对数函数形式;减小分层填筑高度和选择合适的压实度都能够有效的提高高填方地基的长期稳定性。所得结论为相似高填方地基的设计、施工提供了有益的参考。     

废橡胶颗粒-水泥-粉煤灰混合轻质填料三轴试验

废橡胶颗粒、水泥和粉煤灰混合制成一种新型轻质填料,通过对橡胶水泥粉煤灰轻质填料进行三轴压缩试验,分析不同橡胶掺量和固结压力对轻质填料应力-应变关系以及受力机制的影响。结果表明:随着固结压力的增加,轻质填料的强度与刚度随之增加;当橡胶掺量增加时,应力-应变曲线形状变化明显,其破坏应变呈现增长趋势,破坏应力呈现递减的趋势,在较低围压时应力-应变曲线呈现软化型,高围压下呈现硬化型。     

不同密实度土的微结构与其土水特性间的关系

针对土体微观结构与其宏观力学特性之间的关系问题,采用常规固结实验、土水特征曲线实验和扫描电镜观察的方法,研究了土体微结构与其土水特性之间的关系.结果表明:在排水过程中,随着平面孔隙比增大,土样含水度呈现出先增大再减小的变化趋势.在吸水过程中,随着平面孔隙比的增大,土样含水度呈现出先增大后减小再增大的变化趋势.土样的排水能力和吸水能力达到最大值时,其对应的平面孔隙比是不同的.     

连续排水边界下成层地基一维固结问题的有限元分析

基于ABAQUS有限元软件开发连续排水边界条件的子程序,将计算结果分别与单层地基经典的Terzaghi一维固结理论解和连续排水边界Terzaghi一维固结解析解以及双层地基一维固结解析解进行对比分析,验证计算结果的正确性.针对实际工程中常见的成层地基,采用变化弹性模量、渗透系数和泊松比的方法对连续排水边界下成层地基一维固结问题进行数值分析.研究结果表明:连续排水边界能良好地模拟接近实际的工程工况.     

含铁废料快速冷固成型固结机理及影响因素

针对转炉泥、除尘灰等含铁废料冷固成型固结速度慢,团块强度低的问题,采用自行开发的新型锈化剂进行压团试验,研究团块快速冷固成型固结机理及其影响因素。研究结果表明自行开发的新型锈化剂可加快团块的固结速度,提高团块的强度,在金属铁含量为5%、压团原料水分为10%、压团压力为300 kg/cm2的条件下自然养护24 h,团块的抗压强度可达2 000 N/P以上。     

层状地基三维Biot固结问题的一个解耦解法

通过引入位移函数和中间变量,并对时间t进行Laplace变换,对坐标x,Y进行双重Fourier变换,将直角坐标系下通常包含8个相互耦合状态量的三维Biot固结方程解耦成一组包含6个状态量和一组包含2个状态量的2组方程;进而获得了单层地基三维Biot固结问题的传递矩阵;结合边界条件和连续条件,应用传递矩阵法得到层状地基三维Biot固结问题在Laplace-Fourier变换域内的解,通过进行Laplace-Fourier逆变换得到了该问题物理域的真实解.编制了计算程序,并进行了计算与分析,验证了解的正确性.