2008年 30卷 第10期
摘要：
<正>本刊于1979年创刊,是中国水利学会、中国土木工程学会、中国力学学会、中国建筑学会、中国水力发电工程学会、中国振动工程学会联合主办的学术性科技期刊。本刊被《中文核心期刊要目总览》连续多年确认为核心期刊,并在建筑类核心期刊中列首位;本刊被收录为国家科技部"中国科技论文统计源期刊"(中国科技核心期刊),并被评为"百种中国杰出学术期刊";本刊被"中国科技论文与引文数据库"、"中国期刊全文数据库"和"中文科技期刊数据库"等多个国内重要的数据库收录,并能在《中国学术期刊(光盘版)》、《中国期刊网》、万方网和重庆维普网全文检索;本刊被美国工程索引Ei Compendex等国际检索系统收录。
<正>本刊于1979年创刊,是中国水利学会、中国土木工程学会、中国力学学会、中国建筑学会、中国水力发电工程学会、中国振动工程学会联合主办的学术性科技期刊。本刊被《中文核心期刊要目总览》连续多年确认为核心期刊,并在建筑类核心期刊中列首位;本刊被收录为国家科技部"中国科技论文统计源期刊"(中国科技核心期刊),并被评为"百种中国杰出学术期刊";本刊被"中国科技论文与引文数据库"、"中国期刊全文数据库"和"中文科技期刊数据库"等多个国内重要的数据库收录,并能在《中国学术期刊(光盘版)》、《中国期刊网》、万方网和重庆维普网全文检索;本刊被美国工程索引Ei Compendex等国际检索系统收录。
摘要：
基于Winkler地基模型,推导了分层土中单桩处于线弹性和弹塑性状态的荷载传递矩阵,提出了单桩竖向位移内力非线性简化分析方法。考虑群桩中的"被动桩"与周围土体的相互"遮拦效应",对传统的桩–桩相互作用系数进行修正,并将其应用于刚性承台下受荷群桩和桩筏基础的非线性分析中。由于考虑了土体的成层性和桩土相互作用的非线性特性,计算模型更好地反映了土体的实际性状。计算结果与有限元计算值和试验结果进行对比分析,验证了本文方法的正确性,可应用于实际工程问题的分析。
基于Winkler地基模型,推导了分层土中单桩处于线弹性和弹塑性状态的荷载传递矩阵,提出了单桩竖向位移内力非线性简化分析方法。考虑群桩中的"被动桩"与周围土体的相互"遮拦效应",对传统的桩–桩相互作用系数进行修正,并将其应用于刚性承台下受荷群桩和桩筏基础的非线性分析中。由于考虑了土体的成层性和桩土相互作用的非线性特性,计算模型更好地反映了土体的实际性状。计算结果与有限元计算值和试验结果进行对比分析,验证了本文方法的正确性,可应用于实际工程问题的分析。
摘要：
首先在多孔介质的有效应力原理中引入瓦斯吸附的膨胀应力,推导出了适用于含瓦斯煤岩的有效应力计算公式。通过分析含瓦斯煤岩的孔隙度和渗透率在不同变形阶段的变化特点,在前人的研究成果基础上,建立了含瓦斯煤岩的孔隙度和渗透率的动态模型。假设含瓦斯煤岩是一种各向同性的弹塑性材料,同时考虑瓦斯吸附的影响,得出了含瓦斯煤岩的应力场方程和渗流场方程,建立了能描述固气耦合情况下煤岩骨架可变形性和瓦斯气体可压缩性的含瓦斯煤岩的固气耦合模型。最后通过给定模型的定解条件和相关参数,利用有限元方法建立了相关的数值计算模型,并得出了含瓦斯煤岩固气耦合模型的数值解。研究成果对进一步充实和完善含瓦斯煤岩固气耦合理论有一定意义。
首先在多孔介质的有效应力原理中引入瓦斯吸附的膨胀应力,推导出了适用于含瓦斯煤岩的有效应力计算公式。通过分析含瓦斯煤岩的孔隙度和渗透率在不同变形阶段的变化特点,在前人的研究成果基础上,建立了含瓦斯煤岩的孔隙度和渗透率的动态模型。假设含瓦斯煤岩是一种各向同性的弹塑性材料,同时考虑瓦斯吸附的影响,得出了含瓦斯煤岩的应力场方程和渗流场方程,建立了能描述固气耦合情况下煤岩骨架可变形性和瓦斯气体可压缩性的含瓦斯煤岩的固气耦合模型。最后通过给定模型的定解条件和相关参数,利用有限元方法建立了相关的数值计算模型,并得出了含瓦斯煤岩固气耦合模型的数值解。研究成果对进一步充实和完善含瓦斯煤岩固气耦合理论有一定意义。
摘要：
建议了一种考虑高预应力让压锚杆锚芯与岩石间剪切破坏作用的三维锚杆计算模型,并开发了相应的有限元程序。由于采用2节点三维杆件单元和4节点三维锚杆单元模拟高预应力让压锚杆,使得所建议的模拟方法适用范围更加广泛,可以用于锚索模拟、一般锚杆模拟和抗滑桩等桩结构模拟,且能够很好地模拟高预应力让压锚杆的力学特性。
建议了一种考虑高预应力让压锚杆锚芯与岩石间剪切破坏作用的三维锚杆计算模型,并开发了相应的有限元程序。由于采用2节点三维杆件单元和4节点三维锚杆单元模拟高预应力让压锚杆,使得所建议的模拟方法适用范围更加广泛,可以用于锚索模拟、一般锚杆模拟和抗滑桩等桩结构模拟,且能够很好地模拟高预应力让压锚杆的力学特性。
摘要：
为了解决三维安全系数在现有的重力坝设计规范中无法参照的问题,利用基于塑性极限分析理论的三维边坡稳定分析方法对重力坝抗滑稳定的安全系数进行了求解,并且采用Rosenbleuth法计算求解了可靠度指标,从而对重力坝深层抗滑稳定的可靠性进行了研究分析。算例和工程实例表明,通过可靠度指标可以对三维边坡的稳定性从失效概率方面加以解释说明。
为了解决三维安全系数在现有的重力坝设计规范中无法参照的问题,利用基于塑性极限分析理论的三维边坡稳定分析方法对重力坝抗滑稳定的安全系数进行了求解,并且采用Rosenbleuth法计算求解了可靠度指标,从而对重力坝深层抗滑稳定的可靠性进行了研究分析。算例和工程实例表明,通过可靠度指标可以对三维边坡的稳定性从失效概率方面加以解释说明。
摘要：
对砾石料进行了σ3不变,σ1和σ2等比例同时加载的等b试验,分别研究了中主应力对大、中、小主应变及强度的影响规律。将Mohr-Coulomb准则、Lade-Duncan准则、Matsuoka-Nakai准则和方开泽准则与砾石料的真三轴试验结果进行比较,发现Matsuoka-Nakai准则和方开泽准则反映的内摩擦角与b的关系与试验得到的规律差别较大,Lade-Duncan准则反映的规律与试验结果最接近,但数值上高估了b对内摩擦角的影响。因此,建议了一个破坏准则,推导了该准则的内摩擦角与b的关系式,并用几组真三轴试验结果进行验证,表明本文建议的准则比Lade-Duncan准则、Matsuoka-Nakai准则更准确地反映砾石料的内摩擦角与b的关系。
对砾石料进行了σ3不变,σ1和σ2等比例同时加载的等b试验,分别研究了中主应力对大、中、小主应变及强度的影响规律。将Mohr-Coulomb准则、Lade-Duncan准则、Matsuoka-Nakai准则和方开泽准则与砾石料的真三轴试验结果进行比较,发现Matsuoka-Nakai准则和方开泽准则反映的内摩擦角与b的关系与试验得到的规律差别较大,Lade-Duncan准则反映的规律与试验结果最接近,但数值上高估了b对内摩擦角的影响。因此,建议了一个破坏准则,推导了该准则的内摩擦角与b的关系式,并用几组真三轴试验结果进行验证,表明本文建议的准则比Lade-Duncan准则、Matsuoka-Nakai准则更准确地反映砾石料的内摩擦角与b的关系。
摘要：
在试验室进行了一系列变刚度群桩和均布群桩基础的静载荷物理模型试验,并对试验结果进行了分析对比。结果表明,变刚度群桩的位移分布方式是边桩大于中心桩,正好和一般均匀布桩的沉降分布形式相反。其总沉降略有增加,但差异沉降显著减少。变桩长与均布群桩相比,增加中心桩桩长,还能提高桩基的极限承载力和承台下地基土的承载能力,说明均布群桩中边桩的承载能力还有富余。群桩中基桩的侧摩阻力表现与单桩不同,侧摩阻力的发挥是自桩身下部某点向上逐步发挥。桩距越小,这种趋向越明显。
在试验室进行了一系列变刚度群桩和均布群桩基础的静载荷物理模型试验,并对试验结果进行了分析对比。结果表明,变刚度群桩的位移分布方式是边桩大于中心桩,正好和一般均匀布桩的沉降分布形式相反。其总沉降略有增加,但差异沉降显著减少。变桩长与均布群桩相比,增加中心桩桩长,还能提高桩基的极限承载力和承台下地基土的承载能力,说明均布群桩中边桩的承载能力还有富余。群桩中基桩的侧摩阻力表现与单桩不同,侧摩阻力的发挥是自桩身下部某点向上逐步发挥。桩距越小,这种趋向越明显。
摘要：
针对李家峡大坝6号坝段坝基扬压力产生异常的现象,建立了该坝及坝基的三维渗流有限元模型。详细介绍了模型中防渗帷幕及坝基、坝体排水孔模拟的方法,并且利用人工神经网络反演了岩体的渗透系数张量,对坝基进行了渗流有限元分析,分析不同防渗、排水以及基岩地质条件下的坝基渗流场,评估了各种因素对坝基渗流场的影响,结合坝基钻孔取芯、水质分析等试验成果,分析了扬压力异常的物理成因。研究结果表明,引起扬压力异常的原因是防渗帷幕局部存在缺陷,且帷幕前浅部岩层存在强透水带。建议对右岸6号坝段坝基进行灌浆处理,以阻断渗漏通道,提高防渗帷幕的阻水效果,并加强对渗水的抽排工作,以有效地降低扬压力。
针对李家峡大坝6号坝段坝基扬压力产生异常的现象,建立了该坝及坝基的三维渗流有限元模型。详细介绍了模型中防渗帷幕及坝基、坝体排水孔模拟的方法,并且利用人工神经网络反演了岩体的渗透系数张量,对坝基进行了渗流有限元分析,分析不同防渗、排水以及基岩地质条件下的坝基渗流场,评估了各种因素对坝基渗流场的影响,结合坝基钻孔取芯、水质分析等试验成果,分析了扬压力异常的物理成因。研究结果表明,引起扬压力异常的原因是防渗帷幕局部存在缺陷,且帷幕前浅部岩层存在强透水带。建议对右岸6号坝段坝基进行灌浆处理,以阻断渗漏通道,提高防渗帷幕的阻水效果,并加强对渗水的抽排工作,以有效地降低扬压力。
摘要：
<正>《岩土工程学报》2009年黄文熙讲座暨创刊30周年纪念学术报告会定于2009年1月10～11日在南京举行。2009年黄文熙讲座的主讲人为本刊编委会主任编委河海大学殷宗泽教授,讲座题目为"土石坝的应力变形分析",讲座文稿将刊登在本刊2009年第1期,为了更好地促进岩土工程学科的学术交流,同时举行黄文熙讲座学术报告。
<正>《岩土工程学报》2009年黄文熙讲座暨创刊30周年纪念学术报告会定于2009年1月10～11日在南京举行。2009年黄文熙讲座的主讲人为本刊编委会主任编委河海大学殷宗泽教授,讲座题目为"土石坝的应力变形分析",讲座文稿将刊登在本刊2009年第1期,为了更好地促进岩土工程学科的学术交流,同时举行黄文熙讲座学术报告。
摘要：
通过分析封闭环境中群桩基础成桩后,桩间土体固结的边界条件和初始条件,建立了场地边界径向渗流受到阻隔时,饱和黏土中群桩桩间横观各向同性土体固结的定解条件,应用数学物理方法求得该问题的级数解答。解答可以计算和预测成桩后,桩间土体中任一位置任一时刻的超静孔隙水压力和固结度。当初始孔压为常数且假设桩间土体为各向同性时,级数解答可退化为太沙基单向固结问题的解答,验证了解答合理性。最后,通过实例分析,明确了桩间土体固结快慢的影响因数和规律。
通过分析封闭环境中群桩基础成桩后,桩间土体固结的边界条件和初始条件,建立了场地边界径向渗流受到阻隔时,饱和黏土中群桩桩间横观各向同性土体固结的定解条件,应用数学物理方法求得该问题的级数解答。解答可以计算和预测成桩后,桩间土体中任一位置任一时刻的超静孔隙水压力和固结度。当初始孔压为常数且假设桩间土体为各向同性时,级数解答可退化为太沙基单向固结问题的解答,验证了解答合理性。最后,通过实例分析,明确了桩间土体固结快慢的影响因数和规律。
摘要：
岩石是典型的非均匀脆性材料,其内部富含各种缺陷(微裂纹、空隙、节理裂隙等),在受载破裂过程中会产生大量的声发射信号。对含不同预制裂纹及完整岩样进行单轴压缩实验,应用声发射仪器及其盖格尔(Geiger)定位算法对岩样破裂过程的裂纹扩展过程进行实验验证。实验结果表明:在单轴压缩加载条件下,含预制裂纹的岩样发生剪切破坏;完整岩样发生劈裂破坏。声发射事件的定位达到较高的精度,很好地反映了岩样内部微裂纹孕育、萌生、繁衍和扩展的三维空间演化模式,不论是含裂纹还是完整试样的声发射定位结果与实际破坏模式非常吻合,这为研究岩石破裂失稳机理提供有力的工具。
岩石是典型的非均匀脆性材料,其内部富含各种缺陷(微裂纹、空隙、节理裂隙等),在受载破裂过程中会产生大量的声发射信号。对含不同预制裂纹及完整岩样进行单轴压缩实验,应用声发射仪器及其盖格尔(Geiger)定位算法对岩样破裂过程的裂纹扩展过程进行实验验证。实验结果表明:在单轴压缩加载条件下,含预制裂纹的岩样发生剪切破坏;完整岩样发生劈裂破坏。声发射事件的定位达到较高的精度,很好地反映了岩样内部微裂纹孕育、萌生、繁衍和扩展的三维空间演化模式,不论是含裂纹还是完整试样的声发射定位结果与实际破坏模式非常吻合,这为研究岩石破裂失稳机理提供有力的工具。
摘要：
随着我国工业化进程加速,工业企业对地基土污染问题已成为较为严重的环境岩土工程问题。酸碱污染使地基土改性。为此,通过人工方法制备了4种不同浓度的酸、碱污染土,对不同浓度酸碱污染土的压缩变形性质研究。试验结果表明,随着污染浓度的增加酸碱污染土的压缩系数增大,回弹指数也增大,而前期固结压力是减小的。碱污染土的压缩系数变化比酸污染土大。并对影响酸碱污染土压缩性的各种因素进行分析研究,包括土污染前后的粒度分析、塑性指数、含水率分析以及孔隙比。同时,研究了土在污染前后压缩性质变化对地基土的勘察评价造成的影响。
随着我国工业化进程加速,工业企业对地基土污染问题已成为较为严重的环境岩土工程问题。酸碱污染使地基土改性。为此,通过人工方法制备了4种不同浓度的酸、碱污染土,对不同浓度酸碱污染土的压缩变形性质研究。试验结果表明,随着污染浓度的增加酸碱污染土的压缩系数增大,回弹指数也增大,而前期固结压力是减小的。碱污染土的压缩系数变化比酸污染土大。并对影响酸碱污染土压缩性的各种因素进行分析研究,包括土污染前后的粒度分析、塑性指数、含水率分析以及孔隙比。同时,研究了土在污染前后压缩性质变化对地基土的勘察评价造成的影响。
摘要：
在垃圾填埋场中,土工膜可以隔离垃圾体与周围环境,避免地下水受到污染。在土工膜上填埋垃圾和土层,沿其长度方向将有剪应力作用,使得土工膜发生变形,内部产生拉力,为保证土工膜的安全使用,需要对土工膜的拉力进行分析。将土工膜与黏土界面的剪应力–位移关系曲线分为弹性、软化和残余强度3阶段,采用三阶段弹塑性模型来描述土工膜与黏土界面的剪切变形特性,推导出了界面处于弹性、软化和残余强度3阶段时土工膜位移–拉力的微分控制方程,由于3个阶段分界点的位置是未知的,利用迭代法求解土工膜的拉力,分析了填埋高度和坡度的变化对土工膜拉力的影响。
在垃圾填埋场中,土工膜可以隔离垃圾体与周围环境,避免地下水受到污染。在土工膜上填埋垃圾和土层,沿其长度方向将有剪应力作用,使得土工膜发生变形,内部产生拉力,为保证土工膜的安全使用,需要对土工膜的拉力进行分析。将土工膜与黏土界面的剪应力–位移关系曲线分为弹性、软化和残余强度3阶段,采用三阶段弹塑性模型来描述土工膜与黏土界面的剪切变形特性,推导出了界面处于弹性、软化和残余强度3阶段时土工膜位移–拉力的微分控制方程,由于3个阶段分界点的位置是未知的,利用迭代法求解土工膜的拉力,分析了填埋高度和坡度的变化对土工膜拉力的影响。
摘要：
多维虚内键(VMIB)模型是基于虚内键(VIB)理论的一种多尺度力学模型。依据VIB和VMIB观点,有裂纹材料与无裂纹材料的微观组构是相同的,即在微观上都是由随机分布的质量微粒与虚内键所组成的网络结构构成。两种材料不同之处在于有裂纹材料在裂纹处的微粒距离很大,以至于微粒的相互作用(虚内键刚度)几乎为零,宏观上表现为裂纹。为了再现宏观裂纹效应,赋予裂纹处微粒集合体一初始变形,使微粒之间的距离(虚内键变形)增大,从而使微粒的相互作用(虚内键刚度)可以忽略不计。通过该方法,有裂纹材料可以通过统一的本构方程来描述,而不用将宏观裂纹当作不连续面来处理,使问题变得简单化。同时,由于VIB和VMIB模型在本构层次上就是离散的,材料的断裂破坏准则已包含于本构关系之中,所以应用该方法避免了网格重新划分及外部断裂准则选取的问题,提高了计算效率。通过对两条不同排列的平行裂纹开裂过程进行模拟,得出本方法可以再现多裂纹的扩展过程。
多维虚内键(VMIB)模型是基于虚内键(VIB)理论的一种多尺度力学模型。依据VIB和VMIB观点,有裂纹材料与无裂纹材料的微观组构是相同的,即在微观上都是由随机分布的质量微粒与虚内键所组成的网络结构构成。两种材料不同之处在于有裂纹材料在裂纹处的微粒距离很大,以至于微粒的相互作用(虚内键刚度)几乎为零,宏观上表现为裂纹。为了再现宏观裂纹效应,赋予裂纹处微粒集合体一初始变形,使微粒之间的距离(虚内键变形)增大,从而使微粒的相互作用(虚内键刚度)可以忽略不计。通过该方法,有裂纹材料可以通过统一的本构方程来描述,而不用将宏观裂纹当作不连续面来处理,使问题变得简单化。同时,由于VIB和VMIB模型在本构层次上就是离散的,材料的断裂破坏准则已包含于本构关系之中,所以应用该方法避免了网格重新划分及外部断裂准则选取的问题,提高了计算效率。通过对两条不同排列的平行裂纹开裂过程进行模拟,得出本方法可以再现多裂纹的扩展过程。
摘要：
采用应力路径试验方法,模拟人工冻结法凿井井架地基施工变化过程,得到了冻砂土地基的变形规律:冻砂土轴向加载过程具有明显的剪胀性,且体积应变不能忽略。为了全面反映冻砂土在应力路径下的变形,以元件模型为基础,通过推导获得冻砂土非线性流变本构力学模型。利用有限元程序的二次开发技术,将该模型嵌入到FEPG有限元程序平台中,对冻砂土三轴蠕变试验和冻结法凿井井架地基受力过程进行了数值模拟。模型能够较好地反映冻砂土的变形随时间的变化规律,数值模拟、室内试验和实测值吻合较好,可为冻结法凿井设计和施工提供指导。
采用应力路径试验方法,模拟人工冻结法凿井井架地基施工变化过程,得到了冻砂土地基的变形规律:冻砂土轴向加载过程具有明显的剪胀性,且体积应变不能忽略。为了全面反映冻砂土在应力路径下的变形,以元件模型为基础,通过推导获得冻砂土非线性流变本构力学模型。利用有限元程序的二次开发技术,将该模型嵌入到FEPG有限元程序平台中,对冻砂土三轴蠕变试验和冻结法凿井井架地基受力过程进行了数值模拟。模型能够较好地反映冻砂土的变形随时间的变化规律,数值模拟、室内试验和实测值吻合较好,可为冻结法凿井设计和施工提供指导。
摘要：
<正>为交流总结近四年来我国在建筑抗震及振动控制、动力机器基础、土动力学等领域取得的最新成果和经验,进一步推动其工程应用和学科发展,由中国工程建设标准化协会建筑振动专业委员会主办,中国振动工程学会土动力学专业委员会、中国振动工程学会结构抗振控制专业委员会、中国建筑学会抗震防灾分会结构减振与控制委员会、上海市力学学会等协办的第
<正>为交流总结近四年来我国在建筑抗震及振动控制、动力机器基础、土动力学等领域取得的最新成果和经验,进一步推动其工程应用和学科发展,由中国工程建设标准化协会建筑振动专业委员会主办,中国振动工程学会土动力学专业委员会、中国振动工程学会结构抗振控制专业委员会、中国建筑学会抗震防灾分会结构减振与控制委员会、上海市力学学会等协办的第
摘要：
针对自由膨胀率试验中存在的不足以及改良膨胀土膨胀性评价的难点,引入自由膨胀比指标用于掺灰改良膨胀土的膨胀性评价。试验研究表明:自由膨胀比指标与改良膨胀土的基本物理力学性质指标(包括颗粒分布、界限含水率等)以及常用的膨胀土胀缩性指标(包括自由膨胀率、膨胀量、膨胀力与线缩率)间存在良好的线性相关关系。自由膨胀比方法具有操作相对简单,可靠性好等优点,对实际工程的预测结果与实测结果基本一致。利用自由膨胀比指标可以有效进行改良膨胀土膨胀性强弱的预测评价,具有重要的理论意义和应用价值。
针对自由膨胀率试验中存在的不足以及改良膨胀土膨胀性评价的难点,引入自由膨胀比指标用于掺灰改良膨胀土的膨胀性评价。试验研究表明:自由膨胀比指标与改良膨胀土的基本物理力学性质指标(包括颗粒分布、界限含水率等)以及常用的膨胀土胀缩性指标(包括自由膨胀率、膨胀量、膨胀力与线缩率)间存在良好的线性相关关系。自由膨胀比方法具有操作相对简单,可靠性好等优点,对实际工程的预测结果与实测结果基本一致。利用自由膨胀比指标可以有效进行改良膨胀土膨胀性强弱的预测评价,具有重要的理论意义和应用价值。
摘要：
在非线性黏弹塑性流变模型的基础上,根据时效损伤和损伤加速门槛值的特点,建立了非线性蠕变损伤模型,并通过对锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞板岩剪切流变试验验证了模型的正确性。研究表明,这种非线性蠕变损伤模型,不但能很好地反映岩石蠕变全过程,而且,也能合理地描述不同应力下板岩的初始蠕变损伤、稳态蠕变损伤和加速蠕变损伤。
在非线性黏弹塑性流变模型的基础上,根据时效损伤和损伤加速门槛值的特点,建立了非线性蠕变损伤模型,并通过对锦屏二级水电站深埋长大引水隧洞板岩剪切流变试验验证了模型的正确性。研究表明,这种非线性蠕变损伤模型,不但能很好地反映岩石蠕变全过程,而且,也能合理地描述不同应力下板岩的初始蠕变损伤、稳态蠕变损伤和加速蠕变损伤。
摘要：
对不同超固结比以及超固结形成条件下原状软黏土在主应力轴循环旋转条件下的孔压、应力应变关系等性状进行试验研究。研究结果表明,随着超固结比的提高,试样在主应力轴循环旋转过程中的动强度及等效瞬时刚度均有显著提高,而其孔压开展特征则受前期超固结形成过程中反压控制条件影响:若超固结卸载时不提供反压恒定控制条件,试样在后续主应力轴循环旋转过程中的孔压迅速呈现负压的变化趋势,负孔压的持续开展程度随超固结比的增大而提高;而当超固结卸载时恒定控制反压,土体在后续的主应力轴旋转过程中,仅在强超固结比条件下孔压才会产生负向开展特征。但不同的反压控制条件未对土体在主应力轴循环旋转中的振次–应变关系以及动强度等特性产生显著影响。
对不同超固结比以及超固结形成条件下原状软黏土在主应力轴循环旋转条件下的孔压、应力应变关系等性状进行试验研究。研究结果表明,随着超固结比的提高,试样在主应力轴循环旋转过程中的动强度及等效瞬时刚度均有显著提高,而其孔压开展特征则受前期超固结形成过程中反压控制条件影响:若超固结卸载时不提供反压恒定控制条件,试样在后续主应力轴循环旋转过程中的孔压迅速呈现负压的变化趋势,负孔压的持续开展程度随超固结比的增大而提高;而当超固结卸载时恒定控制反压,土体在后续的主应力轴旋转过程中,仅在强超固结比条件下孔压才会产生负向开展特征。但不同的反压控制条件未对土体在主应力轴循环旋转中的振次–应变关系以及动强度等特性产生显著影响。
摘要：
<正>《岩土工程学报》创办于1979年,是我国水利、土木、力学、建筑、水电、振动等六个全国性学会联合主办的学术性科技期刊。由南京水利科学研究院承办,国内外公开发行。主要刊登土力学、岩石力学领域中能代表我国理论和实践水平的论文、报告、实录等。报道新理论、新技术、新仪器、新材料的研究和应用。欢迎国家自然科学基金项目及其他重要项目的
<正>《岩土工程学报》创办于1979年,是我国水利、土木、力学、建筑、水电、振动等六个全国性学会联合主办的学术性科技期刊。由南京水利科学研究院承办,国内外公开发行。主要刊登土力学、岩石力学领域中能代表我国理论和实践水平的论文、报告、实录等。报道新理论、新技术、新仪器、新材料的研究和应用。欢迎国家自然科学基金项目及其他重要项目的
摘要：
为了探讨马蹄形地下洞室围岩岩爆破坏过程与机理,以单轴抗压强度(σc)、脆性系数(K)与冲击能量指数(WB)为概化指标,通过物理模型材料的正交试验,选取了合适的具有岩爆倾向性的坚硬脆性岩体物理模型材料,制作了长800 mm×宽800 mm×厚200 mm的马蹄形洞室物理模型试件,并在岩土工程大型真三轴物理模型试验机上进行高应力条件下平面应变物理模型试验。试验结果表明:在高地应力条件下,马蹄形洞室坚硬脆性围岩岩爆破坏主要在洞壁围岩初始破坏裂纹产生后,在极短的时间与极窄的加载区间产生的破坏,破坏具有突发性;洞室围岩在发生岩爆破坏后,围岩应力要进行重新调整,在相对较长时间与加荷区间内围岩表现相对稳定。岩爆破坏过程的物理模拟结果与工程实际基本一致。
为了探讨马蹄形地下洞室围岩岩爆破坏过程与机理,以单轴抗压强度(σc)、脆性系数(K)与冲击能量指数(WB)为概化指标,通过物理模型材料的正交试验,选取了合适的具有岩爆倾向性的坚硬脆性岩体物理模型材料,制作了长800 mm×宽800 mm×厚200 mm的马蹄形洞室物理模型试件,并在岩土工程大型真三轴物理模型试验机上进行高应力条件下平面应变物理模型试验。试验结果表明:在高地应力条件下,马蹄形洞室坚硬脆性围岩岩爆破坏主要在洞壁围岩初始破坏裂纹产生后,在极短的时间与极窄的加载区间产生的破坏,破坏具有突发性;洞室围岩在发生岩爆破坏后,围岩应力要进行重新调整,在相对较长时间与加荷区间内围岩表现相对稳定。岩爆破坏过程的物理模拟结果与工程实际基本一致。
摘要：
<正>由中国力学学会岩土力学专业委员会、中国土木工程学会土力学及岩土工程分会主办,由北京航空航天大学承办的第一届全国岩土本构理论研讨会将于2008年11月5日～7日在北京航空航天大学召开。本次会议将为全国从事岩土本构理论研究和实践的学者提供一个深入交流、学习的机会,展示我国岩土本构理论及其测试、运用方面的新理论、新方法与新技术,以推动土力学基
<正>由中国力学学会岩土力学专业委员会、中国土木工程学会土力学及岩土工程分会主办,由北京航空航天大学承办的第一届全国岩土本构理论研讨会将于2008年11月5日～7日在北京航空航天大学召开。本次会议将为全国从事岩土本构理论研究和实践的学者提供一个深入交流、学习的机会,展示我国岩土本构理论及其测试、运用方面的新理论、新方法与新技术,以推动土力学基
摘要：
由松散集料组成的级配碎石在路面结构中具有很强的动载结构性,但目前对材料的结构性描述是定性的。为了探讨级配碎石动载结构性的定量化描述,采用上表面振动方法成型试样,以水为扰动因素,在3种围压下对试样进行的3000次动载试验,并根据松散集料基层沥青路面的典型破坏形式,定义了级配碎石的动载可稳性、可变性和综合结构性。试验表明:结构可稳性反映了填充料水稳定性,结构可变性表征了骨架排列的稳定性能,二者是土结构性的两个方面,围压σ3≧15 0 kPa时,级配碎石的结构性被钝化,结构性参数应在小围压下测定;采用结构性参数定性评价级配碎石的结构性是可行的。
由松散集料组成的级配碎石在路面结构中具有很强的动载结构性,但目前对材料的结构性描述是定性的。为了探讨级配碎石动载结构性的定量化描述,采用上表面振动方法成型试样,以水为扰动因素,在3种围压下对试样进行的3000次动载试验,并根据松散集料基层沥青路面的典型破坏形式,定义了级配碎石的动载可稳性、可变性和综合结构性。试验表明:结构可稳性反映了填充料水稳定性,结构可变性表征了骨架排列的稳定性能,二者是土结构性的两个方面,围压σ3≧15 0 kPa时,级配碎石的结构性被钝化,结构性参数应在小围压下测定;采用结构性参数定性评价级配碎石的结构性是可行的。
摘要：
基于广义位势理论,把土与结构的接触面问题看作(σn,τ)空间上的二维问题,用两个线性无关的势函数梯度矢量表示两个塑性应变增量的分量dεnp,dγp组成的矢量,并用塑性状态方程取代传统的屈服面,建立了双重势面接触面弹塑性新模型。结合含砾粗砂与钢板接触面单剪试验以及单向压缩试验资料,说明模型参数的确定方法,其中采用抛物线和一阶指数衰减曲线拟合接触面先剪缩后剪胀的试验曲线,曲线参数有物理意义且拟合精度高,参数完全可以通过试验确定。结果表明,模型数学原理清晰,物理假设少,且具有一般性,能够反映接触面的剪胀特性以及准确模拟接触面的变形特性。
基于广义位势理论,把土与结构的接触面问题看作(σn,τ)空间上的二维问题,用两个线性无关的势函数梯度矢量表示两个塑性应变增量的分量dεnp,dγp组成的矢量,并用塑性状态方程取代传统的屈服面,建立了双重势面接触面弹塑性新模型。结合含砾粗砂与钢板接触面单剪试验以及单向压缩试验资料,说明模型参数的确定方法,其中采用抛物线和一阶指数衰减曲线拟合接触面先剪缩后剪胀的试验曲线,曲线参数有物理意义且拟合精度高,参数完全可以通过试验确定。结果表明,模型数学原理清晰,物理假设少,且具有一般性,能够反映接触面的剪胀特性以及准确模拟接触面的变形特性。
摘要：
针对武汉长江隧道承受高水压和局部区段穿越软硬程度差异极大的层状复合地层的特点,采用盾构隧道–地层复合体模拟试验系统和旋转式水压装置共同作用,完成了在不同水土压力场作用下对层状复合地层和单一地层两种不同地层条件下的管片衬砌结构力学特征相似模型试验,并根据试验结果分析了层状复合地层对盾构隧道管片衬砌结构的力学特征的影响。研究表明,随着水压力加大,管片衬砌结构的平均轴力明显增大而最大正负弯矩略有增长或基本不变;处于坚硬岩层包围区域的管片体结构局部弯矩明显减小;小范围的硬岩层对管片衬砌结构整环最大内力影响不大。该研究为武汉长江隧道的管片衬砌结构设计提供有价值的参考。
针对武汉长江隧道承受高水压和局部区段穿越软硬程度差异极大的层状复合地层的特点,采用盾构隧道–地层复合体模拟试验系统和旋转式水压装置共同作用,完成了在不同水土压力场作用下对层状复合地层和单一地层两种不同地层条件下的管片衬砌结构力学特征相似模型试验,并根据试验结果分析了层状复合地层对盾构隧道管片衬砌结构的力学特征的影响。研究表明,随着水压力加大,管片衬砌结构的平均轴力明显增大而最大正负弯矩略有增长或基本不变;处于坚硬岩层包围区域的管片体结构局部弯矩明显减小;小范围的硬岩层对管片衬砌结构整环最大内力影响不大。该研究为武汉长江隧道的管片衬砌结构设计提供有价值的参考。
摘要：
多年冻土路基温度场的公路空间效应包括路基尺度效应与路面结构效应。利用考虑冰水相变与水分迁移的热流传导等效参数模型,数值模拟公路路基不同高度、不同宽度、不同边坡坡度的尺度效应与公路沥青路面、水泥混凝土路面、砂砾路面的结构效应,分析高原多年冻土路基温度场的变化。结果表明,青藏高原多年冻土对公路空间效应反映敏感,路基尺度直接影响地基温度场的变化,路基高度、边坡坡度与地基吸热量呈负相关性,路基宽度与吸热量呈正相关性;在高原强太阳辐射环境下,沥青路面吸热对冻土地基温度场影响剧烈,沥青路面吸热量是砂砾路面的1.7倍左右。研究认为,与其它线状工程相比,公路宽幅路基、沥青路面热效应是多年冻土路基温度场改变的关键因素,未来青藏高原多年冻土区高速公路建设必须妥善处理因公路空间效应引起多年冻土地基升温融化而导致的工程稳定与安全运营问题。
多年冻土路基温度场的公路空间效应包括路基尺度效应与路面结构效应。利用考虑冰水相变与水分迁移的热流传导等效参数模型,数值模拟公路路基不同高度、不同宽度、不同边坡坡度的尺度效应与公路沥青路面、水泥混凝土路面、砂砾路面的结构效应,分析高原多年冻土路基温度场的变化。结果表明,青藏高原多年冻土对公路空间效应反映敏感,路基尺度直接影响地基温度场的变化,路基高度、边坡坡度与地基吸热量呈负相关性,路基宽度与吸热量呈正相关性;在高原强太阳辐射环境下,沥青路面吸热对冻土地基温度场影响剧烈,沥青路面吸热量是砂砾路面的1.7倍左右。研究认为,与其它线状工程相比,公路宽幅路基、沥青路面热效应是多年冻土路基温度场改变的关键因素,未来青藏高原多年冻土区高速公路建设必须妥善处理因公路空间效应引起多年冻土地基升温融化而导致的工程稳定与安全运营问题。
摘要：
通过对杭州地铁秋涛路车站深基坑工程东区施工中围护桩水平位移、钢支撑轴力、地表沉降和地下水位等监测数据进行分析,得出了一些有价值的结论。实测表明:桩体水平位移能直接反映围护结构的变形特性,是评价围护结构安全状况的重要指标,桩体的侧向变形主要是由土方开挖所引起,与开挖后墙面暴露时间长短相关;钢支撑的轴力随开挖深度增加而增加,其大小变化与开挖方式、开挖速度、气温以及下层支撑的拆除有关;基坑东侧的地表沉降曲线呈抛物线形分布,基坑南侧的地表沉降曲线呈三角形分布;坑外地下水位的变化可反映围护结构的止水效果。
通过对杭州地铁秋涛路车站深基坑工程东区施工中围护桩水平位移、钢支撑轴力、地表沉降和地下水位等监测数据进行分析,得出了一些有价值的结论。实测表明:桩体水平位移能直接反映围护结构的变形特性,是评价围护结构安全状况的重要指标,桩体的侧向变形主要是由土方开挖所引起,与开挖后墙面暴露时间长短相关;钢支撑的轴力随开挖深度增加而增加,其大小变化与开挖方式、开挖速度、气温以及下层支撑的拆除有关;基坑东侧的地表沉降曲线呈抛物线形分布,基坑南侧的地表沉降曲线呈三角形分布;坑外地下水位的变化可反映围护结构的止水效果。
摘要：
针对由特殊截面形状的金属棒所组成的理想二维粒状材料,基于数字图像技术,提出了一种细观组构特征分析方法,并编制了程序IPFA,实现了颗粒识别、接触搜索与组构分析等功能。该方法首先对粒状材料试样的原始数字图像进行增强,以消除噪声干扰。在此基础上采用模板匹配技术进行颗粒识别,并将识别结果用于颗粒间的接触搜索,最后给出试样内颗粒长轴方向与接触法线方向等组构特征的统计分析结果。该方法特别适用于由规则颗粒组成的二维粒状材料,识别精度与效率均较高,可作为粒状材料的细观组构特征及其演化规律分析的有效工具。
针对由特殊截面形状的金属棒所组成的理想二维粒状材料,基于数字图像技术,提出了一种细观组构特征分析方法,并编制了程序IPFA,实现了颗粒识别、接触搜索与组构分析等功能。该方法首先对粒状材料试样的原始数字图像进行增强,以消除噪声干扰。在此基础上采用模板匹配技术进行颗粒识别,并将识别结果用于颗粒间的接触搜索,最后给出试样内颗粒长轴方向与接触法线方向等组构特征的统计分析结果。该方法特别适用于由规则颗粒组成的二维粒状材料,识别精度与效率均较高,可作为粒状材料的细观组构特征及其演化规律分析的有效工具。
摘要：
针对冲击取样器在土中的面–面接触问题,运用Drucker-Prager屈服准则为判据,将土体视为DP材料,通过钻头与土之间的接触及施加冲击载荷来模拟取样过程,从而建立了冲击取样钻进的有限元模型。利用非线性瞬态动力学有限元分析手段,对取样过程中钻头的进尺及对所取土样的扰动情况进行了模拟分析。结果表明,土体的轴向压缩量在土样中心部位最小,而钻头底唇面处最大,土样压缩率约为17.7%,冲击对土样的扰动仅在钻头底唇面附近较小的区域内。
针对冲击取样器在土中的面–面接触问题,运用Drucker-Prager屈服准则为判据,将土体视为DP材料,通过钻头与土之间的接触及施加冲击载荷来模拟取样过程,从而建立了冲击取样钻进的有限元模型。利用非线性瞬态动力学有限元分析手段,对取样过程中钻头的进尺及对所取土样的扰动情况进行了模拟分析。结果表明,土体的轴向压缩量在土样中心部位最小,而钻头底唇面处最大,土样压缩率约为17.7%,冲击对土样的扰动仅在钻头底唇面附近较小的区域内。
摘要：
以稳定渗流有限元分析方法为基础,结合优化设计中的参数敏感性分析方法和目标函数分析方法,将施工工期作为目标函数,将堰体下游出溢处水力坡降和围堰施工时间作为约束条件,进行大渡河某水电站围堰工程中悬挂式防渗墙深度的优化研究。分析了悬挂式防渗墙不同深度计算条件下的施工工期、下游出溢处水力坡降和堰体流量等敏感性因素,进而通过归一化思想得到它们分别与防渗墙深度的关系,再根据约束条件求取悬挂式防渗墙的最优化深度,并给出了优化深度的计算结果图。对悬挂式防渗墙深度的研究,不仅对于工程建设的时效性和安全性是必要的,而且为全面、合理的评价悬挂式防渗墙的功效提供了理论依据。
以稳定渗流有限元分析方法为基础,结合优化设计中的参数敏感性分析方法和目标函数分析方法,将施工工期作为目标函数,将堰体下游出溢处水力坡降和围堰施工时间作为约束条件,进行大渡河某水电站围堰工程中悬挂式防渗墙深度的优化研究。分析了悬挂式防渗墙不同深度计算条件下的施工工期、下游出溢处水力坡降和堰体流量等敏感性因素,进而通过归一化思想得到它们分别与防渗墙深度的关系,再根据约束条件求取悬挂式防渗墙的最优化深度,并给出了优化深度的计算结果图。对悬挂式防渗墙深度的研究,不仅对于工程建设的时效性和安全性是必要的,而且为全面、合理的评价悬挂式防渗墙的功效提供了理论依据。
摘要：
通过对12种不同粗细土料进行室内竖管法毛细水上升高度试验,得到毛细水上升高度与时间关系曲线,并分析了影响因素和变化规律。粗粒土毛细水上升高度与时间过程可用对数坐标下二次多项式回归方程进行模拟和预测,方程参量与反映土的颗粒组成和装填密实程度大小的物理指标密切相关。给出了各种粗细粒土毛细水上升稳定高度数据。对粗粒土建立了毛细水上升最大高度与其物理指标(有效粒径d10和孔隙率n)间的实用回归方程式。还将试验数据与以往常用的估计粗粒土毛细上升最大高度的海森等公式进行了对比,指出后者之缺陷和不足。
通过对12种不同粗细土料进行室内竖管法毛细水上升高度试验,得到毛细水上升高度与时间关系曲线,并分析了影响因素和变化规律。粗粒土毛细水上升高度与时间过程可用对数坐标下二次多项式回归方程进行模拟和预测,方程参量与反映土的颗粒组成和装填密实程度大小的物理指标密切相关。给出了各种粗细粒土毛细水上升稳定高度数据。对粗粒土建立了毛细水上升最大高度与其物理指标(有效粒径d10和孔隙率n)间的实用回归方程式。还将试验数据与以往常用的估计粗粒土毛细上升最大高度的海森等公式进行了对比,指出后者之缺陷和不足。
摘要：
2008年5月12日14时28分四川汶川发生M8.0级大地震,冶勒大坝距震中汶川约258公里,具有强烈震感,大坝的强震监测台阵对此次大地震有较完整的有效数据记录。针对这些实测地震记录,采用时程分析方法和频谱分析方法分析大坝的地震反应特征和规律,并结合其它监测资料,考察了此次大地震对冶勒大坝所产生的影响,认为冶勒大坝在震后运行性态稳定,情况基本正常。此外,将此次地震记录与以往监测的地震记录进行对比分析,获得了冶勒大坝与一般土石坝不同的地震动力反应规律,这种特殊规律与冶勒大坝特殊的地质条件密切相关。
2008年5月12日14时28分四川汶川发生M8.0级大地震,冶勒大坝距震中汶川约258公里,具有强烈震感,大坝的强震监测台阵对此次大地震有较完整的有效数据记录。针对这些实测地震记录,采用时程分析方法和频谱分析方法分析大坝的地震反应特征和规律,并结合其它监测资料,考察了此次大地震对冶勒大坝所产生的影响,认为冶勒大坝在震后运行性态稳定,情况基本正常。此外,将此次地震记录与以往监测的地震记录进行对比分析,获得了冶勒大坝与一般土石坝不同的地震动力反应规律,这种特殊规律与冶勒大坝特殊的地质条件密切相关。
