印度洋吹填珊瑚砂岩土工程特性试验研究

依托印度洋马尔代夫维拉纳国际机场改扩建工程,采用室内试验和原位测试对珊瑚砂填料的物理特性、击实特性、渗透特性、剪切特性、压缩特性、颗粒破碎等岩土工程特性进行试验测定,为工程设计和施工质量控制提供详细的基础数据,对海上丝绸之路沿线广泛分布的珊瑚礁岛区域的工程建设具有实用参考价值。     

珊瑚砂岛礁新吹填陆域钢板桩护岸工程监测分析

基于珊瑚砂岛礁新吹填陆域钢板桩护岸施工过程中的沉降、位移、应变和应力监测数据,分析钢板桩变形和受力演变规律。利用ABAQUS软件"南水双屈服面模型"对钢板桩与珊瑚砂相互作用进行有限元分析,并将结果和工程监测值进行对比,二者一致性较强,揭示珊瑚砂条件下桩-土相互作用规律。     

基于边界面的多隔舱筒形基础动力分析

多隔舱筒形基础作为近几年发展起来的海上风电基础结构,其稳定性能极大影响了风机的安全性。为研究在极端风荷载作用下筒形基础的稳定性,通过AR自回归线性滤波法,模拟脉动风速谱,采用边界面弹塑性动力本构模型,运用大型有限元分析软件ABAQUS进行了三维动力数值分析,研究了该结构在随机风荷载作用下的沉降发展、动力响应和周围土体的孔压变化情况。研究表明:随着加载持续,筒体的水平位移、转角和竖向位移均呈缓慢增长趋势,同时筒体顶部水平位移远大于端部位移;基础内部土体孔压受分舱板影响,发展缓慢且小于基础外侧土体孔压,沿筒径方向,越靠近筒壁孔压越大;基础外侧,土体孔压随埋深的增加逐渐减小,最后趋于稳定;土体的应力路径逐渐向临界状态线靠近,但并未达到破坏标准。     

密度与应力水平对珊瑚砂颗粒破碎影响试验研究

珊瑚砂在剪切过程中容易发生颗粒破碎,而颗粒破碎与应力水平、初始密度以及应力路径等因素有关。为了研究密度和应力水平对珊瑚砂颗粒破碎的影响,对珊瑚砂进行了三轴压缩试验和侧限压缩试验。文中建立了三轴压缩条件下颗粒相对破碎与围压和试样初始孔隙比之间的定量关系表达式,以及相对破碎与试样平均粒径之间的关系表达式。研究表明,在三轴压缩和侧限压缩条件下,试样的相对破碎均随着应力水平(围压或竖向应力)和试样密度的增大而增大,但两种应力路径下的颗粒破碎程度有显著的不同。     

回填荷载作用下桶式结构的内力变化研究

单桶多隔舱型式的桶式结构已经在防波堤工程中得到了应用,但作为直立式岸壁结构,需要在陆侧进行回填,这种结构的安全可靠性尚未得到验证。通过原位试验对桶式结构的内力进行了测试,得到了下桶壁、隔舱、盖板和上桶壁等部位的内力数据。绘制了回填荷载作用下关键部位的混凝土应变随时间变化曲线和钢筋应力随时间变化曲线,发现了桶式结构各部位内力的发展规律,了解了陆侧回填工况下桶式结构的受力状况。试验结果表明结构本身在回填过程中具有良好的稳定性,为结构的进一步优化提供了数据支撑。     

珊瑚砂岛礁新吹填陆域钢板桩护岸离心模型试验研究

利用土工离心机对珊瑚砂岛礁地基与钢板桩结构相互作用进行研究,通过试验分析钢板桩结构内力、变形、土压力分布及地基土沉降,揭示钢板桩结构工作机理。研究结果表明,钢板桩结构与珊瑚砂地基相互作用合理,钢板桩两侧土体均未达到极限平衡状态,结构整体稳定性良好、结构内力处于合理区间。数值模拟结果与离心模型试验结果基本一致。     

考虑颗粒破碎影响的珊瑚砂临界状态与本构模型研究

临界状态是土力学中一个非常重要的概念,是许多土体本构模型建立的基础。对于珊瑚砂,由于显著的颗粒破碎,其变形特性和临界状态值得深入探讨。通过不同密度和不同围压组合的一系列三轴试验,研究了颗粒破碎对土体变形特性和临界状态的影响,建立了考虑颗粒破碎影响的珊瑚砂临界状态数学表达式,并将其引入砂土状态相关剪胀方程,提出了考虑颗粒破碎影响的珊瑚砂状态相关剪胀方程和本构模型。该模型仅采用一套模型参数就能较好地反映珊瑚砂在不同密度、不同围压条件下的应力变形特性,并且可以考虑珊瑚砂的颗粒破碎特性。     

含水率和含盐量对冻土无侧限抗压强度影响的试验研究

为了探索冻土的力学性质,开展了不同含水率、不同Na₂SO₄含量条件下冻结低液限黏土的无侧限抗压强度试验,探讨了含水率、Na₂SO₄含量对冻土应力应变特性、强度与破坏类型的影响,以及冻土无侧限抗压强度与上述两影响因素之间的关系。试验结果表明：随着含水率的升高,冻土逐渐表现出塑性;Na₂SO₄含量越高,脆性破坏特性越显著。冻土强度随含水率和Na₂SO₄含量的升高先增加,达到最大强度后迅速降低,最大强度对应的含水率为17.5%。含水率为13.5%时,最大强度对应的Na₂SO₄含量为4.4%,含水率为15.5%与17.5%时,最大强度对应的Na₂SO₄含量为5.8%。     

高铁桥梁下明挖隧道施工安全分析

为了分析高铁桥梁下明挖隧道施工对运营高铁的影响,以无锡太湖大道节点改造工程为背景,介绍场地的地质条件、基坑支护形式及施工工序,通过对开挖过程中的现场监测数据ABAQUS有限元数值模拟进行对比,重点对高铁桥墩的沉降、围护桩及土体的变形进行分析.结果表明,基坑采用隔离桩围护形式,有效地控制了高铁桥墩及基坑变形,保证了高铁的正常运营.     

密度及应力水平对珊瑚砂强度变形特性影响

为研究密度与应力水平对珊瑚砂强度和变形特性的影响,利用三轴仪,对珊瑚砂试样开展了一系列不同密度、不同应力水平条件下的三轴固结排水剪试验。根据试验结果分析了珊瑚砂密度和应力水平对其应力应变、体积变形特性及强度特性等的影响。结果表明,不同相对密度的试样均表现出剪胀特性,同一初始密度的试样,围压越大其剪胀现象越不显著。珊瑚砂初始切线模量随着围压和相对密度的增大而增大,可近似用直线表示,并建立了初始切线模量与相对密度和围压的关系式。相变点应变随围压的增大而增大,随相对密度的增大而减小。珊瑚砂强度指标φ₀和Δφ随着相对密度的增大而呈线性增大趋势。