Evaluation of group effect of pile group under dragload embedded in clay

A simple semi-empirical analysis method for predicting the group effect of pile group under dragload embedded in clay was described assuming an effective influence area around various locations of pile group. Various pile and soil parameters such as the array of pile group, spacing of the piles (S), embedment length to diameter ratio of piles (L/D) and the soil properties such as density (γ), angle of internal friction (φ) and pile-soil interface friction coefficient (μ) were considered in the analysis. Model test for dragload of pile group on viscosity soil layer under surface load consolidation conditions was studied. The variations of dragload of pile, resistance of pile tip and the layered settlement of soil with consolidation time were measured. In order to perform comparative analysis, single pile was tested in the same conditions. The predicted group effect values of pile group under dragload were then compared with model test results carried out as a part of the present investigation and also with the values reported in literatures. The predicted values were found to be in good agreement with the measured values, validating the developed analysis method. The model test results show that negative skin friction of pile shaft will reach 80%–90% of its maximum value, when pile-soil relative displacement reaches 2 mm. Foundation item: Project(50679015) supported by the National Natural Science Foundation of China     

尖点突变模型描述土应力应变特性的可行性

根据尖点突变模型的基本方程和土的应力一应变关系特点，通过坐标变换导出了在三轴条件下以轴应变、孔隙比和广义剪应力表示的土本构方程表达式。表达式中只有3个参数，可以通过统计方法由三轴试验数据得到。与Duncan-Chang模型和砂土及粘土的实测数据进行比较后得出结论：该模型是有效的。     

各向异性软黏土地基上浅基础破坏包络面研究

 根据已有的关于土体强度各向异性的表达式,针对基于Tresca屈服准则的理想弹塑性模型进行改进,使之可以考虑不排水条件下软黏土强度的各向异性,并在大型通用有限元软件ABAQUS中予以数值实施。联合应用swipe加载模式和固定位移比加载模式,对于条形浅埋基础在竖向荷载V、水平荷载H与力矩荷载M的复合加载条件下的承载性能进行比较系统的数值模拟,主要探讨地基土不排水强度的各向异性、竖向荷载水平对于浅基础在H-M荷载空间内的破坏包络面的影响。首先进行浅基础分别在竖向、水平与力矩荷载单独作用下极限承载力的计算,并与已有结果进行对比。进而对于不同竖向荷载水平下浅基础在H-M荷载空间内的破坏包络面特性进行分析。计算结果表明：当浅基础埋深与宽度之比较大或基础承受三维自由度加载时,swipe加载模式得到的加载路径比真实的破坏包络面明显偏小;对于给定埋深的浅基础,其包络面的大小与地基土强度的各向异性与竖向荷载水平都有关系,而在归一化荷载平面内,包络面形状主要受到竖向荷载水平的影响,而与地基土强度的各向异性无关。     

浅基础在水平荷载与力矩荷载作用下的承载能力

联合采用swipe加载模式和固定位移比加载模式,通过数值模拟,对条形浅基础在水平与力矩荷载作用下的承载性能进行了比较系统地分析,主要探讨了埋深、地基土不排水强度的各向异性对于复合加载条件下浅基础破坏包络面的影响,揭示了地基在水平和力矩荷载的不同组合条件下的失稳破坏机理。计算结果表明:当浅基础埋深与宽度之比大于0.5时,基础的破坏包络面出现比较显著的倾斜,而且不满足前人建议的包络面方程;在归一化荷载平面内,埋深对于包络面的形状有较大影响,而在给定埋深情况下,其形状与地基土强度的各向异性无关。     

挡土墙后填土面倾斜情况下土压力计算方法

基于数学手段对斜单元体进行力和力矩的平衡分析,得到了填土坡面倾斜情况下土压力的解析解,对比分析表明,经典朗肯土压力理论可看作是解析解在填土坡面为水平面情况下的特例.并进一步考察了填土坡面倾角对土压力的影响,结果表明:墙后滑动楔体的极限破裂角随着填土坡面倾角的增大而减小,随着填土内摩擦角的增大而增大;土压力随着填土倾角的增大而增大,随着填土内摩擦角的增大而减小;一般地,随着填土坡面倾角的增大,土压力的合力作用点位置逐渐向挡土墙墙脚移动.本求解方法还可进一步拓展至探求复杂情况下挡土墙土压力的解析解.     

面板堆石坝地震反应特性的比较分析

采用等价线性化方法，以洪家渡面板堆石坝为分析对象，进行了三维整体空间有限元与最大断面二维平面有限元的地震响应数值模拟分析，通过比曾二维和三维分析工况下，堆石体的峰值绝对加速度，峰值位移和峰值动剪应力以及面板的峰值动应力，峰值加速度等的分布情况，探讨了河谷条件第三维特性对面板堆石坝地震响应的主要影响，所得结果和结论对面板堆石坝抗震优化设计与分析具有一定的实际参考价值。     

波浪作用下粘弹性海床动力响应的数值分析

基于广义Biot理论,采用Kelvin-Voigt模型描述海床土骨架的应力应变时间的本构关系,从Galerkin加权余量法出发建立以土骨架位移u和孔隙流体全位移U表达的u~U形式的有限元边值方程,采用Newmark逐步积分法求解时域内动力方程。数值计算表明土骨架和孔隙流体的加速度对粘弹性海床动力响应的影响极小。当土的粘滞系数的数值小于其弹性剪切模量的大小时,体粘滞系数和偏粘滞系数的变化对超静孔压幅值的影响较小,但对有效应力幅值的影响相对显著。对于粘滞系数较大的海床,波浪荷载可能导致其变形在很短的时间内单调迅速增长至破坏。     

场地地震反应一维非线性计算模型

本文运用Ramberg-Osgood或Hardin-Drnevich等动力本构关系与广义Masing准则考虑土料在地震等产生的不规则加载条件下的非线性滞变特征,将逐步积分法与不平衡荷载转移法相结合提出了动力非线性分析的一种有效增量迭代计算格式,从而建立了求解场地地震反应的真非线性分析方法;编制了同时可以进行所建议的真非线性分析与传统的等价线性化运算的通用计算程序,进而通过算例分析进行了讨论。     

不同应力条件下砂土动模量特性的试验对比研究

利用新研制的三轴—扭剪多功能剪切仪分别进行了竖向与扭转双向耦合剪切振动、振动三轴和振动扭剪等3种试验，采用内置于三轴室的轴力及扭矩双出力传感器和非接触式微小位移传感器测量荷载与位移，着重研究了均等固结条件下福建标准砂的动模量特性。试验结果表明：动力双向耦合试验在扭转方向和竖向的动模量与应变之间的变化规律分别与相同条件下的动扭剪、动三轴试验结果一致；归一化动模量与按照参考应变归一化后的应变比之间的关系不再依赖于初始固结压力、密度及应力路径；动三轴试验与动扭剪试验所得到的最大动剪切模量与初始固结应力之间的关系基本一致，与此相比，由动力耦合试验中扭转向振动分量所得到的结果偏高，由动力耦合试验中竖向振动分量所得到的结果又稍低。