液态铝在纤维预制体中非饱和浸渗的数值模拟

为了更加真实地反映液态金属在纤维预制体中的浸渗规律,基于等温浸渗假设模拟了液态铝在纤维预制体中的非饱和渗流行为,研究了非饱和浸渗带内具有不同饱和度的浸渗前沿在渗流过程中的演变规律.模拟结果表明,饱和预制体与未浸渗预制体之间存在一个非饱和浸渗区,非饱和浸渗区的宽度随浸渗时间不断变化.根据预制体中首次达到某饱和度的时间及位置,研究了具有该饱和度的浸渗前沿的运动规律,得出浸渗深度与浸渗时间之间存在平方根关系,这与渗流场分析的理论解是一致的.此模拟方法克服了饱和浸渗假设中浸渗前沿饱和度突变的缺点,更加接近实际情况.     

非饱和无粘性土动剪切模量的实用计算方法

提出可以考虑平均有效应力、孔隙比和颗粒特征对非饱和无粘性最大剪切模量比及最优饱和度的综合影响的方法,仅需四个参数,土的级配、孔隙比、平均有效应力和颗粒形状,因此可避免一系列复杂的动力试验,提出方法和Ｈａｒｄｉｎ公式,吴世明公式一直,共同提供了一个计算无粘性土（干的,饱和的或非饱和的）低幅剪切模量的合理途径,而且此模量对土质及场地条件变化的敏感程度也可用本文方法加以确定。     

岩体饱和非饱和渗流有限元分析及应用

针对裂隙高度发育的岩体,把裂隙岩体等效为连续介质来处理,建立了考虑地表入渗的裂隙岩体饱和非饱和渗流数学模型.采用有限元方法作为数值模拟手段,编制了考虑地表入渗的裂隙岩体饱和非饱和渗流有限元计算程序.最后介绍了文中分析方法在一实际工程问题中的应用.     

降雨入渗下透水路面渗流特性研究

为研究在降雨入渗条件下透水路面的孔隙水压力变化规律,基于非饱和渗流理论利用数值分析方法,建立在不同降雨强度下透水道路模型.数值分析结果表明,无论在大雨还是小雨条件下,传统道路面层均难以接收水分,降雨强度大时路表出现积水和径流,而透水路面面层在降雨过程孔压始终在零点附近波动,未出现积水现象;透水路面在不同降雨强度下,雨水均能顺利到达基层,使得透水路面的基层达到饱和状态;大雨条件下透水路面的基层响应更快,比小雨强度下基层达到饱和的时间提前18 min.而传统道路基层只有在大雨条件下才能达到饱和状态,大部分时间处于非饱和状态,未能有效帮助道路排水.     

非饱和-饱和区域中重金属污染物运移数值模拟

为了定量整体描述非饱和-饱和区域内水流及溶质迁移过程,在基于非饱和流动理论及溶质运移理论基础上,建立了非饱和-饱和区域内水流方程与重金属污染物运移方程耦合的数学模型。采用V-G模型来描述土壤水分特征函数.用Lagrange-Quadratic方法进行求解并给出模拟结果:分析结果表明,在非饱和-饱和区域内的压力水头、饱和度以及污染物阻滞因子等参数均随含水率的变化而改变,这是区别于饱和流的主要特点。     

基质吸力对非饱和粉质砂土抗剪强度的影响

从宏观吸力控制型直剪试验和微观土体颗粒结构分析两方面入手,在压力板仪试验分析非饱和粉质砂土水土特性的基础上,采用不同吸力条件下的直剪试验和2种不同含水量土样结构的微观扫描研究,分析非饱和粉质砂土抗剪强度和基质吸力之间的关系。研究结果表明:与黏性土不同,当粉质砂土含水量逐渐降低时,土体基质吸力对土体抗剪强度的贡献效果并不是一直增加,而是存在一个"峰值效应",这种现象的出现是由于粉质砂土微观结构的组成特点以及随含水率减小所含水分的存在形式不断改变这两方面因素,致使基质吸力作用面积不断变化造成的。另外,土体的应力环境也会影响吸力对土体强度贡献的大小。     

干湿循环和吸力对非饱和下蜀土力学特性影响的试验研究

为研究干湿循环和吸力共同作用对非饱和下蜀土力学特性的影响,选取镇江某边坡的下蜀土为研究对象,通过非饱和直剪试验,对不同干湿循环次数及吸力水平下下蜀土力学特性的变化规律进行了研究.结果 表明:随着干湿循环次数的增加,下蜀土表面裂隙明显增加并具有不可逆性;下蜀土的抗剪强度经短暂增大后逐渐降低,并在第4次干湿循环作用后趋于稳...     

基于饱和-非饱和理论的某土石坝渗流及坝坡稳定分析

土石坝的渗流场实际上是由饱和与非饱和渗流组成的统一体,而在实际工程中一般只考虑饱和渗流,这就使得计算结果与实际有所偏差.基于Geo-studio软件的seep/w和slop/w模块,以某土石坝为研究对象,对仅考虑饱和渗流与考虑饱和-非饱和渗流对坝体渗流及坝坡稳定的影响进行比较分析.研究结果表明:考虑饱和-非饱和渗流情况下的浸润线位置相较单纯考虑饱和渗流情况下的高,坝体渗流量有所增加,最大渗透比降相对较小,渗透稳定性较好;但与此同时,在渗流计算基础上用极限平衡法求得的结果显示前者稳定系数较小,基于规范规定的饱和渗流计算获得的坝体稳定系数偏于不安全.     

黄土高填方路堤沉降分析

采用4种条件(层重固结法,层重未固结法,孔隙水压力求孔压系数法,孔隙气压力求孔压系数法)下的最终沉降计算方法,和简化的考虑施工加载过程的非饱和土一维固结方法,对某公路高路堤的沉降进行计算分析,并与实测资料相比较。结果表明:公路路堤各土层在自重作用下固结已经完成,甚至有超固结,简化的非饱和土一维固结计算方法可以满足计算精度的要求;同时揭示,公路路堤沉降监测与一般地基的沉降监测是不同的,对不同的问题应该研究布设测点的方法。     

库区水位下降作用下非饱和土坡稳定性分析

针对库区及河道沿岸岸堤和边坡由于水力作用侵蚀和水位变动形成折线形土坡,影响边坡稳定性的问题,基于卢宁提出的非饱和有效应力理论,运用极限平衡方法,采用对数螺旋滑动面建立的平衡方程求解安全系数,开展了土坡不同几何参数和土性参数下水位变动对边坡稳定性影响的变化规律研究.通过对比非饱和与饱和土边坡安全系数计算结果,进一步揭示参数反演中不应忽略非饱和吸力作用对边坡稳定的贡献,分析水位缓降与骤降不同工况下可以得到危险水位高度,对指导工程有一定参考价值.