软粘土的有效应力剪阻角

本文提出一种方法,用来对固结不排水试验中的预应力效应进行校正,其原理如下:按照“真强度”概念,粘土的抗剪强度可分为两部分。一部分是真凝聚力C_e,它是土的含水量或孔隙比的函数;另一部分是真内摩阻力σ_nf＇tgФ_e,其中Ф_e为真内摩阻角,它是不随含水景而变的常数。在固结不排水试验中,试样在固结压力下固结到一定的含水量,然后不排水剪切。因此,在破坏时,破坏面将有相应于该面上法向有效应力的真内摩阻力,以及相应于固结压力的真凝聚力,而该固结压力由于剪切过程中孔隙压力的产生将大于破坏面上的法向有效应力。而在排水试验中,则这两部分强度均对应于破坏时的有效应力。这样,为了比较上述两种试验得出的结果,应该将固结不排水试验中的真凝聚力也校正到对应于破坏而上法向有效应力下的数值。利用本文提出的方法可以证明,在正常压密的软粘土中tgφ_d′=ξ+tgφ_e和tgφ_d′=（（cosφ_e+（2A_f-1+sinφ_e）tgφ_e））/（（cosφ_e+（2A_f-1+sinφ_e）tgφ′））-tgφ′其中 A_f是孔隙压力系数;ξ是真凝聚系数;Ф_d＇是对固结不排水试验结果进行校正后得出的有效应力剪阻角,它与由排水试验得出的Ф_d完全等同。     

固体三轴高压下红河断裂带周城断层泥力学性质的研究

在固体三轴高压和应变率4.4×10^-5s^-1下研究了红河断裂带周城断层泥的力学性质。研究结果表明,在差应力作用下,断层泥应力-应变曲线表现出与试件压实、屈服和碎裂流动等不同变形机制对应的非线性,线性等阶段性变化特征。干、湿断层泥破坏应力σ_c随围压σ₃的变化关系分别为在较高围压下,σ_c随σ₃呈线性变化。含水量对变形特征和破坏应力水平有重要影响。干、湿断层泥有效弹性模量E_ed和E_em以及（潮）湿断层泥的初始模量E_om均随围压增加而增加,但干断层泥初始弹性模量E_od近似保持常数。同时,E_oded,E_omem,E_em>E_ed。在试件变形过程中有声发射事件显示,但数量少,辐射弹性波能量小。断层泥试件破坏型式表现为渐进式碎裂流动特征,因此,断层泥变形有利于断层活动呈现稳滑。     

应用于岩石强度的双剪准则

<正> 有关岩石强度的理论和实验研究已有许多报道。目前在岩石力学中应用较多的是莫尔-库仑理论。但这一理论只考虑了最大剪应力τ₁₃及其相应面上正应力σ₁₃的作用,而未考虑中间主剪应力τ₁₂或τ₂₃的作用,即没有考虑中主应力σ₂的影响,所以莫尔-库仑理论也可称之为单剪理论。有些实验表明这与实际不符,例如茂木清夫（Mogi,K.）经过多年研究认为σ₂对岩石破坏的影响是相当大的,因此曾建议采用修正的八面体剪应力条件,并提出了如下形式的破坏准则,τ₈=f（σ₁+σ₃+ασ₂）;此外,文献[5]给出了一个岩石的三维破坏准则,该准则以第一和第三应力不变量表达,但这似乎只是一种数学上的组合,缺乏物理意义。另外,还有许多半经验形式的准则等。     

岩土工程的可靠性分析（续一）

<正> 四、荷载的概率估计根据荷载的性质可以分为恒载（死荷载）、定期停留荷载（有规律的活荷载）和临时荷载三类。由结构物材料自重所产生的重力荷载在整个使用年限内通常并不变化,称为恒载。一般来说,恒载比较容易估计得准确一些,但也存在着不定性,主要是由于材料单位重的变异性、设计尺寸的偏差、最终选用材料的变化以及一些建筑装修等因素引起的。作用在基础上的恒载是各个分量的总和,假如上部结构一个典型层的变异系数是V_x,那末具有n层的建筑物（假定每层的变异系数是相同的）总的恒载变异系数V_?由下式求得:     

饱和砂土的动强度及破坏准则

本文以饱和砂土的振动三轴试验和振动扭剪试验研究为基础,给出了动荷载下土的瞬态有效抗剪强度理论,阐明了土的瞬态有效抗剪强度,包括粘聚力c_t（对于饱和砂土,c_t=0）、内摩阻力σft′tgφd′和动粘滞力ηY_t三部分,建立了瞬态有效抗剪强度的一般表达式。试验表明,饱和砂土的动有效内摩擦角φd′和动粘滞系数η是稳定的土性直,有效摩擦应力空间中亦存在一个稳定的强度破坏面,且与松岗元准则相当一致,从而给出了动荷载下饱和砂土的破坏准则。     

土坡在非常条件下稳定分析的概率方法

概率论在土工工程中的应用,作为一个新的土力学分支,正日益受到重视。 本文是关于土坡在有渗透水流出并经受地震荷载作用下概率方法校核稳定性的研究。文中以常用的在地震条件下土坡稳定计算的公式为基础,推导了其概率模式,并以一阶二次矩法导出了各随机变量的期望和方差的表达式。文中比较详细地讨论了随机变量的相关性以及校正系数N（M_R）的问题。最后以一个实际土坡为例进行了计算。     

地层三维粘弹性反演分析

本文在假设围岩服从三元件粘弹性模型和初始地应力场分量按线性规律分布的基础上,采用直接边界单元法,依据边界、域内位移量测信息和域内扰动应力量测信息,建立了可以同时反演确定三维初始地应力和弹性常数E₁,E₂,v以及粘性常数η₂的计算法。文中采用插值函数,考虑了在边界上量测点的任意设置问题。最后,给出了算例验证及工程应用实例。     

弹性地基梁的传递矩阵法分析

<正> 方程（7）建立起了矩阵传递法的通式,当i=0时,由左端点条件,{δ}₀中的元素一般已知两个,由式（7）可求出{δ}₁,然后由i=1可求出{δ}₂,直至i=n-1,在左端点{δ)_n的元素一般有两个已知,于是即可求出{δ}₀和{δ)_n中的四个未知元素,进行回代,即得问题之解。,可在带程序的电子计算器（如PC-1500、T_i-59等机）上进行。本文方法精度高的原因一是插值函数式（6）用了高精度的五次插值多项式,且是协调的,二是由方程(2′～（5）导出方程（7）时,仅仅是在方程（2）～（5）的积分号下代入高精度的式（6）,作了近似处理,其他各项都是精确的,而且,一般地说近似积分的精度是很高的。     

土石坝粘性土的压实

本文总结了粘性土的压实特性,从不同击实功能下土料的压实最优饱和度S_rop为常数、标准击实功能的最优含水量ω_op约等于塑限ω_p这些基本概念出发,提出了用塑限、最优饱和度来估算粘性土的最大干容重γdmax。即S_rop=C,W_op=ω_p且当W_p≤17％,S_rop=（3ω_p+35）％ω_p>17％,S_rop=（0.3ω_p+80）％γdmax=(Gs·S_rop)/(Gs·ω_p+S_rop)在文中讨论了确定粘性土压实标准的方法,并对施工条件系数m进行了论证,提出了建议数值。即对于中低坝:m=0.95～0.97对于高坝:m=0.97～0.99     

黔南碳酸盐岩区水稻-根系土中硒、重金属的迁移与积累特征

为了查明黔南碳酸盐岩区水稻-根系中土硒、重金属的迁移与积累特征、水稻-土壤系统硒与重金属元素的相互关系,研究影响水稻对硒和重金属元素吸收的影响因素。本文通过对黔南独山—荔波一带稻作区水稻及对应根系土样品各项指标的采集分析,测试了水稻的Se、As、Cd、Cr、Pb、Hg含量与根系土的Se、As、Cd、Cr、Pb、Hg、SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃、pH、SOM含量。结果表明根系土中Se、Cd、Cr、Pb、As呈伴生关系,稻米对Se和重金属的富集能力为：Cd＞Se＞Cr＞As。其中根系土中Al₂O₃、Fe₂O₃、SOM与硒、重金属为正相关关系,稻米K_Se与根系土中Se、Cr、Hg、Pb、As、Al₂O₃、Fe₂O₃、SOM呈极显著负相关关系,稻米中Se、Cd富集系数K_Cr、K_Cd与根系土中Se、Al₂O₃、TFe₂O₃、SOM为极显著负相关关系。研究区有生产富硒大米的条件,可通过适当的农艺措施改善土壤的理化条件,在降低重金属Cd、Cr的危害的同时提高水稻对Se的吸收富集,达到对重金属元素超标富硒耕地的科学开发利用。     

滇东南建水离子吸附型稀土矿边界品位与工业品位的确定方法

如何实现“规范”规定的边界品位与工业品位与矿山开发利用品位互相协调是评价离子吸附型稀土矿床资源量的重点和难点。本文对建水离子吸附型稀土矿床黏土层、全风化层、半风化层、弱风化层中全相稀土氧化物（TRE₂O₃）和离子相稀土氧化物（SRE₂O₃）变化规律进行研究。研究表明,建水稀土矿的SRE₂O₃受风化层位控制,黏土层较高→全风化层最高→半风化层较低→弱风化层最低,TRE₂O₃含量越高,则SRE₂O₃含量越高,越有利于形成离子吸附型稀土矿床（弱风化层除外）。建水稀土矿床的上矿层与下矿层SRE₂O₃含量、稀土配分及每吨稀土价格等具有显著差异,研究认为应采用“双指标”圈定矿体和估算资源量,即全风化层工业边界品位≥0.070%,最低工业品位≥0.100%;半风化层边界品位≥0.100%,最低工业品位≥0.150%。该方法在同类型稀土矿的资源量评价工作具有推广应用价值。     

基于图像分析技术的粉煤灰颗粒形貌表征

基于图像分析技术,分析了粉煤灰颗粒群的形貌特征,提出了可量化表征颗粒群形貌的参数,并以此作为区分粉煤灰颗粒群形貌品质的判据之一.结果表明：粉煤灰颗粒群的形貌特征可用不同圆度等级下的颗粒面积占比来表征,其中S_R>0.8/S_R>0.5（圆度R>0.8与R>0.5颗粒的表面积比）最能体现粉煤灰颗粒群形貌的特征差异;当图像放大200倍时,高形貌品质粉煤灰的S_R>0.8/S_R>0.5可达到10%以上,与非球状颗粒粉体形貌存在明显的差异.     

双扭法研究岩石亚临界裂纹扩展速度和断裂韧度

从断裂力学角度来研究岩石强度的时间效应必须以测定岩石的断裂韧度K_IC和亚临界裂纹扩展速度与应力强度因子的关系K_I-V为基础。笔者用双扭方法在伺服试验机上测定了5种岩石的K_IC和3种岩石的K_I-V结果表明,岩石的K_IC测值与试件厚度无关,双扭试件所测K_IC与其它试件所测值基本一致,岩石的K_I-V关系符合Charles理论及Hillig和Charles理论,岩石裂纹中的水能明显加速亚临界裂纹扩展。     

反复拉伸加载下钢筋力磁耦合效应

为探究钢筋的力磁耦合特性,开展反复拉伸试验,研究了钢筋应力σ、应变ε与漏磁强度法向分量B_Z之间的关联,引入了“应力变化参量”σ_N与“漏磁强度变化参量”B_N.结果表明：钢筋反复拉伸过程中ε值与B_Z值均具有可逆性,且应变幅的增大使得B_Z变化速率减小;σ与B_Z的波动周期相同,波动方向相反;不同反复拉伸阶段下应力幅与漏磁强度变化率的比例关系一致,且相对偏差率小于9.40%;σ_N与B_N呈线性关系,拟合直线斜率接近1.000,表明应力幅变化率与漏磁强度变化率相对等;仿真分析与试验结果吻合.     

双层地基承载力的计算及其在天然软土地基中的应用

在硬壳层较薄的软土地基上建造房屋,往往下卧层强度不能满足规范要求。本文采用极限平衡理论进行双层地基承载力的计算。按照土的力学性指标Φ,首先定出近似的滑移网络,然后分别求出由凝聚力c产生的承载力p₁和由土重产生的承载力p₂,从而得出极限承载力p_u=p₁+p₂。在设计中,保证足够的安全度定出允许承载力p_a,并采取适当的措施。对照工程实例,可见经济效益比较显著,能保证工程质量。     

基于剪切松弛试验的沥青低温劲度模量反演方法

利用动态剪切流变仪（DSR）对不同沥青进行低温剪切松弛试验,获得剪切松弛模量,并求出蠕变柔量的解析解和Matlab解,进而反演得到劲度模量（S_shear）及其变化率（m_shear）;另外利用弯曲梁流变仪（BBR）测得沥青劲度模量（S）及其变化率（m）,对反演结果S_shear、m_shear进行验证.结果表明：Matlab求解方法与解析解法虽直观表达形式不同,但结果大小相当;同种沥青的S_shear与S值存在稳定比例关系,比例系数约为4.5;不同沥青在60 s时的S_shear、m_shear值与BBR实测结果呈正比关系,比例系数分别约为4.5和1.1;从Kendall秩相关系数来看,不同沥青反演结果与实测结果排序具有良好的一致性,故通过剪切松弛试验对沥青低温劲度模量进行反演是可行的.     

上海粉砂土弹塑性应力-应变模型的探讨

本文对上海某地粉砂土进行三轴固结排水试验,参照拉德-邓肯（Lade-Duncan）模型,试图确定上海粉砂土弹塑性应力-应变模型及其参数,分析试验参数A,α,β的某些规律性,提出塑性功W_p的计算方法。阐述弹性功W_e和塑性功W_p的关系,竖向弹性应变ε1^е和竖向塑性应变ε₁^р的关系;对竖向应变ε₁的计算值与试验值进行比较,得到满意的结果,为提供计算砂土地基变形研究创造有利条件,至于采用有限单元弹塑性增量分析的具体应用不在本文论述。     

基于GM（1，1）-Markov模型盐雾侵蚀对纤维混凝土耐久性能的影响

以玄武岩-聚乙烯醇（PVA）纤维体积分数为变化参数,对纤维混凝土进行室内盐雾侵蚀加速试验,通过抗压耐蚀系数K_f、相对质量评价参数ξ₁、相对动弹性模量评价参数ξ₂以及扫描电镜（SEM）照片,分别从宏观、微观层面对纤维混凝土耐久性损伤劣化进行评价分析,并基于GM（1,1）-Markov模型对其寿命进行预测.结果表明：在盐雾环境下,纤维混凝土的K_f先上升后下降,ξ₁波动性较大,ξ₂可作为评价纤维混凝土损伤劣化的决定性因素;GM（1,1）-Markov模型与实测数据吻合较好,纤维混凝土的最佳玄武岩、PVA纤维体积分数分别为0.10%、0.05%,其在盐雾环境下的服役时间最长,达到680 d.     

对“用土的现场原始压缩曲线计算土的变形模量”的讨论

<正> 土的变形模量E_ο与压缩模量E_s的关系是众所关注而又尚未得到很好解决的问题。“用土的现场原始压缩曲线计算土的变形模量”一文（以下简称原文）对此问题做了有益的探讨。原文在其前言及结语中指出其文中所提出的计算变形模量E_ο的方法可克服以理论公式E_ο=βE_s推求E_ο能考虑土的受荷历史等缺点。文中还通过具体算例（例1及例2）说明按原文中方法求得的E_ο与E_s之比可大于1.0。原文所建议的方法无论在理论概念上还是在具体应用上均值得商榷,故本文简要讨论如下。     

桩的轴向荷载传递及荷载-沉降曲线的数值计算方法

本文是根据在华南地区的几次试桩成果写成的。 当桩承受荷载时,通过予埋在桩内的电测元件,可以测定桩身各量测截面的应变,从而计算桩侧摩阻力、桩尖阻力随位移变化的关系,即桩的荷载传递曲线（τ-S曲线、P_b-S_b曲线）。实测的荷载传递曲线可近似地用双曲线方程来描述。从实用的目的来讨论,可将τ-S曲线简化为弹性-全塑模型,P_b-S_b曲线则简化为弹性-硬化模型,并用五个参数λ,S_u,K₁,K₂和S_bu来表示桩侧,桩尖土的荷载传递规律。 用荷载传递方法,本文提出了用“桩尖位移等值法”,来计算桩的荷载-沉降曲线,并将用该法计算的P-S曲线与现场实测的数据进行对比,结果是吻合的。