层状路基路面体系温度应力和变形问题的位移函数解法

为探究温度荷载作用下层状路面体系温度应力和变形发展规律,基于热弹性理论和Mc Namee-Gibson位移函数,建立求解该问题的位移函数解法。基于平面应变热弹性问题的控制方程,引入位移函数并结合Laplace-Fourier变换,建立单层介质表面和任意深度处广义位移与广义应力间的关系式;结合相邻层间接触条件及层状体系的边界条件,得到层状路面体系温度应力和变形问题的解答。算例表明:所给出的方法求解层状路基路面体系温度应力和变形问题具有较好的适用性和较高的精度;温度在路面结构中的传递是一个衰减过程,由于热传导的时间效应,温度施加较短时间内主要影响区域为面层和基层,影响深度随着时间的推移逐渐扩大但强度减弱;路面体系热膨胀量随着深度的增大而减小;面层热膨胀量较大,易引起较大的温度应力而导致路面开裂,因此在路面结构设计时应加强面层间的黏结以保证路面结构的工作性能。     

考虑固相分解的含水合物沉积物体积应变分析模型

水合物开采通过打破固相水合物相平衡状态使其分解为水和气体,含水合物沉积物（gas hydrate-bearing sediment,GHBS）固相组分减少使孔隙体积增大,土骨架间胶结作用弱化,产生的水和气显著改变孔隙压力,造成沉积物软化和体积收缩。基于GHBS三轴压缩试验,考虑水合物降压分解过程对GHBS变形特性的影响,将固相骨架分为惰性土骨架和可分解的水合物固相,引入随水合物饱和度变化的压缩参数,建立了能够描述GHBS应力和水合物分解耦合作用、体积应变随时间变化的分析模型。该模型能够描述降压速率、降压幅值及水合物分解速率对GHBS变形特性的影响,结果表明：降压速率增大,降压阶段体积应变速率增大,达到相平衡时间缩短,降压开采时应综合考虑开采过程中储层变形速率和开采效率间的关系;不同粒径组成的沉积物水合物分解速率存在差异,分解速率对储层变形速率影响明显;降压开采稳定孔压影响储层最终沉降量,降低稳定孔压可以提高开采效率,但最终变形量增大。     

小玻格栅加筋黏土试验研究

通过对小玻格栅加筋土体的三轴试验研究及剪切后试样的CT扫描,分析了不同加筋层数对试样应力应变关系、抗剪强度和侧向变形束缚作用的影响。结果表明:加筋作用随着轴向应变的增大而增大;同一种加筋材料,加筋层数越多,加筋效果越明显;适当的加筋层数可以很好地约束加筋土侧向变形,但加筋层数超过一定范围后,加筋层数越多对侧向变形的约束并一定越强。     

土工格栅加筋土三轴试验研究

通过时玻璃纤维土工格栅加筋土体的三轴试验研究,分析不同加筋层数、不同围压对试样应力应变关系曲线、抗剪强度的影响.试验结果表明:加筋作用效果随着轴向应变的增大而增强;同一种加筋材料,加筋层数越多.加筋效果越明显;加筋使得试样具有一定的延性,并能显示出很强的后期效应;在低围压的情况下.采用加筋的方法来提高土的强度更为合理、...     

水平循环荷载下砂土海床中超大直径单桩临界埋深确定方法研究

超大直径单桩是目前海上风机最常见的基础形式,承受风压、波浪等循环荷载的耦合作用,其变形机理与传统的常规直径基桩存在较大差异,目前国际上还没有成熟的设计理论。在保证基桩服役性能的同时需考虑经济性,因此确定基桩的临界埋深具有重要意义。基于砂土割线刚度衰减模型,开发了相应的桩土水平循环相互作用分析有限元子程序;根据福建平潭标准砂三轴循环剪切试验率定刚度衰减模型参数,进行基桩水平静力和循环变形三维数值分析,并将计算结果与超重力离心模型试验结果进行对比验证。在此基础上针对福建平潭海上风电场5 m直径的超大直径单桩,计算不同循环次数下的桩身变形特性,并基于不同的判断准则确定其临界埋深。最终建议以基桩泥面处侧向变形达到最小值时的埋深作为基桩临界埋深,相应的基桩临界埋深为8倍桩径。     

基于RBF神经网络的加筋粘土本构模型

用室内三轴试验得到了加筋粘土的应力-应变关系,在此基础上建立了基于RBF神经网络的加筋粘土本构模型,利用此模型对加筋土在不同加筋层数情况下的本构模型进行仿真,并将其与试验值进行对比。结果表明,RBF神经网络能够很好地逼近加筋粘土的本构关系且具有较强的泛化能力,可以反映加筋层数和应力路径的影响。     

岩土本构模型的模糊系统辨识方法

提出了利用模糊系统对岩土类材料的本构模型进行辨识,根据岩土类材料的特殊性,设计了模糊系统的输入输出变量、结构参数及相应的算法,利用梯度下降法设计模糊系统.系统阐述了将模糊系统用于本构模型建模的基本思想,并对模糊系统在岩土工程其它领域的应用前景提出了自己的看法.在此基础上利用模糊系统对堆石料的本构模型进行仿真,并将其与试验值进行比较.结果表明,模糊系统对增p路径下的本构模型取得了很好的仿真效果,仿真曲线较为光滑,对实验数据的逼近能力和泛化能力显著.     

CT技术在岩土工程研究中的应用

简要论述了CT技术的基本原理.通过与SEM及AE方法的比较,肯定了CT技术在岩土工程研究中的适用性.概述了CT技术在岩土体受力过程中的裂隙发育、土体结构性的变化、土壤中的大孔隙研究、岩土体动三轴及冻土CT检测等方面的应用现状.